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CAPÍTULO 01 – INTRODUÇÃO

O ensaio visual é o mais usado dentro de todos os ensaios não destrutivos tanto separadamente quanto como parte de todos os outros ensaios não destrutivos utilizados no controle da qualidade. É normalmente um método razoavelmente simples e relativamente barato para a determinação da aceitabilidade das soldas, soldagens ou componentes fabricados e itens que requeiram um grau de qualidade. É usado para o exame de superfícies expostas ou acessíveis durante o processo de soldagem ou fabricação e após a conclusão da solda, componente ou item. O ensaio visual é usado em soldas para garantir: 1. A preparação adequada da junta, ajustagem apropriada, conformidade com os

procedimentos de solda, etc. 2. O controle durante a soldagem para minimizar ou eliminar as descontinuidades. 3. A detecção de descontinuidades tais como deposição insuficiente mordedura,

mossas, crateras, gotas frias e vários tipos de trincas na superfície dos passes intermediários e soldas acabadas.

4. A conformidade dimensional das soldas. 5. A conformidade das soldas com as especificações. O ensaio visual é usado em componentes fabricados ou itens para determinar: 1. A quantidade, tamanho e formato dos itens. 2. A presença de trincas e descontinuidades inaceitáveis expostas. 3. O cumprimento com os desenhos, especificações e códigos. 4. O cumprimento dos códigos e especificações com relação a embalagem ou

carregamento para embarque dos itens. 5. A conformidade dos itens adquiridos com relação aos desenhos, especificações e

códigos.

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CAPÍTULO 02 - PROCESSOS DE FABRICAÇÃO

(NOÇÕES)

PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS Os processos de conformação de elementos de máquinas podem ser classificados em dois grandes grupos: 1- Metalúrgicos

a) Fundição - Areia verde - Areia seca - Shell molding - Coquilha - Die casting - Centrífuga

b) Deformações plásticas

- Forjamento - Laminação - Trefilação - Extrusão - Estampagem

c) Solda d) Sinterização

2- Mecânicos

a) Usinagem - Torno - Fresadora - Plaina - Limadora - Furadeira - Mandriladora - Brochadeira - Serra - Rosqueadeira - Dentadora

b) Abrasão

- Retificadora

c) Erosão - Elétrica - Química

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Os processos metalúrgicos provocam alterações na estrutura cristalina do metal e, consequentemente, nas suas propriedades. Nos processos mecânicos a conformação é feita exclusivamente por corte, arranque de cavaco, por abrasão ou por erosão sem alterações consideráveis na estrutura metálica. PROCESSOS METALÚRGICOS FUNDIÇÃO Fundição é a conformação de peças por meio de vazamento de um metal em estado líquido em recipientes apropriados chamados moldes.

Genericamente é o processo mais econômico, pois é direto. Podem-se produzir peças de formas complexas, inclusive com detalhes internos. É altamente automatizável. Possibilidade de uma larga faixa de qualidade: desde o processo grosseiro de baixo custo, até o processo mais complexo. É o único processo para conformação de certas ligas: ferro fundido... LIGAS USADAS EM FUNDIÇÃO 1- Ferrosas

a) Ferros fundidos - Ferro fundido comum ou cinzento - Ferro fundido ligado - Ferro fundido maleável - Ferro fundido nodular

b) Aços

- Aços carbono - Aços liga

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2- Não ferrosas

- Ligas de Al (alumínio) - Ligas de Cu (cobre) - Ligas de Zn (zinco) - Ligas de Mg (magnésio) - Outras: Pb (chumbo), Sn (estanho), Ni (níquel), etc.

O ferro fundido representa 60% da produção total em fundidos.

Diagrama de Fabricação do Aço

Ferro fundido – É uma liga Fe-C que contém entre 2% e 6,7% de carbono, na sua estrutura. Ferro gusa – É o produto da redução do minério de ferro no alto forno. O aço fundido não pode ser forjado ou laminado; é conformado exclusivamente através da fundição. Aço – É uma liga de Fe-C que contém de 0 a 2% de carbono na sua estrutura. Estes são chamados aços ao carbono ou binários. Aços liga – São aços que contém em sua estrutura outros metais que lhe foram adicionados para conferir-lhes melhores propriedades mecânicas, que os aços comuns. O aço e o ferro fundido constituem a quase totalidade dos produtos siderúrgicos industrialmente usados.

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FORNOS UTILIZADOS EM FUNDIÇÃO 1- Alto forno – utilizado para a redução do minério de ferro e sua transformação em

gusa.

2- Cubilô – principalmente usado para a produção de ferro fundido comum.

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3- Forno Siemens Martin – utilizado para a produção de aço.

4- Forno elétrico – utilizado normalmente para a obtenção de aço.

Representação do tipo Heroult MOLDES USADOS EM FUNDIÇÃO

MOLDES

Não permanentes Permanentes

Areia verde Coquilha (vazamento p/ gravidade)

Areia seca (em estufa) Die Casting (sob pressão)

Shell Molding (molde em casca) Fundição centrífuga

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DESCRIÇÃO DOS PROCESSOS MOLDES NÃO PERMANENTES São moldes inutilizados após a desmontagem. A areia de que foram feitos é reaproveitada, com exceção da areia do processo shell molding que é totalmente inutilizada. Areia verde – Compõe-se de uma mistura de areia + argila + água + aditivos especiais. A areia utilizada é úmida. Estes moldes são feitos socando-se a areia sobre o modelo. São usados uma única vez, pois são destruídos na extração da peça. A moldagem pode ser manual ou mecanizada.

Areia seca – O material é o mesmo do molde em areia verde somente que o molde, neste caso, passa por uma estufa entre 150ºC e 250ºC por um tempo de 30 minutos a 3 horas. O molde seco é pouco usado atualmente porque a operação de estufagem é muito demorada e representa um estrangulamento na produção. Shell Molding – A moldagem é feita em casca de areia fina e resina (granulada) obtida conforme esquema abaixo.

Uma vez formada a casca com espessura desejada a placa é retirada do tambor e a casca extraída por meio de pinos extratores. É um processo não permanente, comumente usado em peças de qualidade.

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MOLDES PERMANENTES São moldes que podem ser utilizados permanentemente em produção seriada. Este sistema é muito utilizado em altas produções. Coquilha – É um molde feito geralmente de ferro fundido cinzento, no qual o metal é vazado exclusivamente por gravidade. Antes da operação de vazamento do metal, a coquilha é aquecida a uma temperatura mais alta possível. É um processo totalmente mecanizável. As ligas mais freqüentemente fundidas em coquilha são:

- Alumínio - Cobre - Magnésio - Zinco - Ferro fundido (cinzento)

REGRAS DE PROJETO DE PEÇAS FUNDIDAS Qualidade do desenho Evitar reentrâncias (setas 1 e 2)

CUIDADOS POR OCASIÃO DA FUNDIÇÃO Formação de “vazios” em peças fundidas pode ser evitada por meio de canais de subida ou por meio de placas de resfriamento.

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CONFORMAÇÃO POR DEFORMAÇÕES PLÁSTICAS FORJAMENTO Forjamento é a conformação mecânica de um metal por meio de aplicações intermitentes de pressão. Essa aplicação é realizada a quente (trabalho a quente) na maioria dos casos mas também pode ser realizada a frio (trabalho a frio). O forjamento pode ser feito por martelamento ou prensagem, em moldes abertos ou fechados. Aço carbono ABNT 1020 – forjamento 1100 – 800ºC Aço liga ABNT 9315 – forjamento 1050 – 850ºC. PROCESSOS DE FORJAMENTO Existem vários processo de forjamento entre os quais três são os mais importantes. Forjamento com martelo – É o processo tradicional que consiste em se colocar um pedaço de aço, em uma temperatura determinada, sobre uma bigorna e atingi-lo repetidamente com um martelo de modo a conformá-lo.

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Forjamento a quente com matriz – Esse processo também é conhecido como matrizagem, consiste em se conformar peças entre matrizes com um martelo de queda.

Para trabalhos pesados existem martelos automáticos.

Forjamento em prensas – Nesse processo o metal é colocado em matrizes e prensado. As peças forjadas, com este sistema, apresentam dimensões mais próximas das desejadas.

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LAMINAÇÃO Laminação – É o processo de deformação plástica de um metal e é feito fazendo-se passar o metal através de rolos, de eixos paralelos que giram em sentido contrário.

Este é o processo mais usado na conformação de metais, pela sua alta capacidade de produção e pelo ótimo controle dimensional do produto final. Na deformação do metal entre rolos, o trabalho é realizado principalmente pelos altos esforços de compressão dos rolos contra o material e pelas tensões superficiais de cisalhamento, devidas ao atrito entre essas partes. O acabamento a frio permite qualidade superficial superior pois sendo realizado à temperatura ambiente não apresenta oxidação. As chapas para indústria automobilística são laminadas a quente até uma espessura próxima do final. São então decapadas (retira-se o óxido da superfície) e submetidas a um ou dois passes a frio. Os cilindros usados para laminação de chapas para automóveis são cuidadosamente usinados (aço forjado) e submetidos a um ataque de jato angular de granalha tornando-os uniformemente rugosos. Essa rugosidade é parcialmente transmitida à chapa que resulta assim em uma superfície limpa, uniforme e “mate” (fosco) que é ideal para pintura. Raramente os laminados não planos são acabados a frio por laminação. ESQUEMA DE PRODUTOS LAMINADOS A partir de lingotes de aço para laminação cujas dimensões normalizadas são:

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Por meio de um laminador desbastador

obtemos: 1- Placas

- Laminados - Planos - Chapas

2- Tarugos

- Barras - Perfis estruturais L, U, T, I, H

- Tubos sem costura

DESCRIÇÃO DO PROCESSO Um lingote de metal para ser transformado em produto final, passa por vários estágios intermediários; inicialmente o lingote é laminado a quente, passando à forma de tarugo. Por sua vez, o tarugo é sucessivamente laminado a frio, para tomar a forma definitiva do produto que pode ser: 1- Chapas, placas, tiras e folhas – para as quais se faz laminação comum com rolos

planos. 2- Barras perfiladas estruturais – para as quais se faz laminação por conformação com

rolos dotados de sulcos com a forma do perfil desejado.

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DESCRIÇÃO DO EQUIPAMENTO O equipamento destinado à laminação é denominado LAMINADOR e consta basicamente das seguintes partes: rolos, mancais, estrutura e sistema de transmissão de potência. Dessas partes as mais importantes são os rolos.

TREFILAÇÃO É a operação que consiste em conformar o metal através do estiramento (aumento de comprimento) em uma fieira. Isto é forçando a passagem do metal por matrizes com orifícios cônicos sucessivamente menores até a bitola (diâmetro) desejado.

O processo é sempre realizado a frio. Comparando-se os resultados com a laminação a quente, a trefilação apresenta as seguintes vantagens: 1- Ausência de oxidação – A matéria prima para a trefilação que é uma barra com o

mesmo tipo de seção do produto final é decapado antes de se iniciar a trefilação. 2- Ausência de rebarba de laminação. 3- Maior precisão dimensional e melhor acabamento superficial como conseqüência da

ausência de oxidação. 4- Possibilidade de se Ter um produto com uma camada superficial endurecida. Para

isto basta que após um último recozimento, sejam feitas algumas passagens.

Obs.: Como se trata de um trabalho a frio, quando a redução de seção é grande são necessários recozimentos intermediários.

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EXTRUSÃO Extrusão consiste em expulsar o metal através de um orifício.

O produto é um perfil que pode ter as mais complexas seções podendo inclusive ser oco. Geralmente é feito a altas temperaturas pois exige alta plasticidade do material. Ao contrário dos demais processos de transformação mecânica é feito em um único passe. É o processo mais versátil na construção de perfis complicados, principalmente de alumínio para a construção civil. O aço também é extrudado a quente, porém para formas mais simples. Ex.: Tubos, válvulas de admissão, etc. A extrusão pode ser realizada a quente ou a frio. A extrusão a quente é realizada a altas temperaturas e altas pressões. As temperaturas são: Magnésio - 345º C a 425º C Alumínio - 425º C a 480º C Ligas de cobre - 650º C a 900º C Aço - 1200º C a 1315º C

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SOLIDIFICAÇÃO DE UM METAL LÍQUIDO DENTRO DE UM MOLDE Metais são constituídos de átomos. A maioria dos metais são sólidos à temperatura ambiente (exceção: mercúrio). Se aquecermos uma peça de metal dentro de um recipiente, até que ele se funda, verificamos que ele não mais retém seu formato original, em razão dos átomos no estado fundido se moverem livremente e serem facilmente separados uns dos outros. Se o metal é resfriado, a partir deste estado, ao ser atingida uma temperatura específica, os átomos começarão a se alinhar uns aos outros liberando energia na forma de calor. Esta temperatura é a temperatura de solidificação, na qual ocorrem uma série de fatores, os quais devem ser considerados. CONTRAÇÃO Todo metal sofre contração durante o seu resfriamento. Essa contração é um somatório de 3 contrações:

- Contração no estado líquido; - Contração durante a solidificação (3 a 7% em volume); - Contração no estado sólido.

Considerando-se um metal líquido dentro de um molde ou lingoteira, o seu resfriamento ocorrerá por condução de calor através das paredes laterais e fundo do molde. Haverá certo resfriamento através do ar, na parte superior, mas este será relativamente pequeno. A solidificação ocorrerá das superfícies laterais do molde e da parte inferior, em direção ao centro, formando estruturas colunares, ou, dependendo do tipo de metal e da temperatura do metal ao ser vazado, estruturas mistas, com grãos colunares e grãos equiaxiais. A solidificação se processará continuamente até que, na parte central, próximo a superfície do lingote, a última fração de metal líquido se solidifique, formando nesta região um vazio, denominado de RECHUPE. A forma, dimensões e localização deste dependerão do tipo de molde utilizado, do metal propriamente dito, e dos cuidados adotados, como por exemplo, o emprego de massalotes ou adição de elementos químicos para “acalmar” o aço. SEGREGAÇÃO Durante a solidificação de um metal líquido, ocorrerá sempre a segregação de diversos elementos químicos para a parte líquida, concentrando-se na região central da peça ou lingote. No caso do aço, que é uma liga basicamente constituída de átomos de ferro e carbono, além de elementos residuais do processo de fabricação, os elementos segregados seriam o próprio carbono, o fósforo, manganês, cromo e níquel. A segregação se caracteriza como uma área que contém elementos químicos numa proporção diferente das demais áreas da peça.

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A segregação assume diversas formas, como resultado dos diversos processos que ocorrem durante a solidificação do aço dentro do lingote. Quanto maior o lingote, menor será a probabilidade de controlar o processo de solidificação, e mais pronunciada será a segregação. O movimento do aço líquido relativamente às superfícies de solidificação influenciará também na forma final da segregação. INCLUSÕES NÃO METÁLICAS A presença de inclusões não metálicas no aço deve-se a dois fatores: (a) decorrentes do processo de fabricação (escória e refratários) e (b) decorrentes do processo de desoxidação. Mesmo os melhores aços, fabricados através de técnicas modernas, tais como fusão a vácuo e eletroescória, possuem inclusões não metálicas. Nos lingotes fundidos de forma convencional, a presença de inclusões não metálicas se dá na parte inferior do mesmo, quando se tratar de inclusões que não flutuam no metal líquido. A extensão destas inclusões está relacionada com a forma e condições de vazamento do aço, e em particular da temperatura de fundição ou vazamento. A maioria das inclusões apresentam a forma esférica, nos lingotes. Algumas inclusões são plásticas, deformando-se durante os processos de conformação mecânica dos lingotes. Outras são quebradiças. Dentre as principais inclusões temos os óxidos, silicatos, sulfetos e aluminas. DESCONTINUIDADES TÍPICAS 1- FUNDIDOS A causa e a forma das descontinuidades nas peças fundidas depende de :

- Comportamento do material durante a solidificação - Geometria e dimensões da peça - Condições de resfriamento - Características dos materiais de moldagem

As principais descontinuidades são:

- Rechupes - Bolsas de gás - Trincas de contração - Trincas de tensão - Inclusões não metálicas - Segregação - Juntas - Granulação grosseira

a) RECHUPES Rechupes são vazios de diversos tipos, formas e localizações nas peças fundidas, causadas pela contração dos metais durante sua solidificação. Podem ser rechupes internos à peça, rechupes externos (na região dos massalotes), macrorechupes,

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microrechupes (nos espaços interdentríticos), rechupes lamelares, rechupes centrais, etc. O rechupe ocorre pois a primeira parte do metal a solidificar é aquela que está em contato com o molde, ou seja, aonde ocorre a maior troca de calor, e a solidificação progride em direção aos pontos mais quentes, na forma de frentes. Através de técnicas de alimentação, procura-se localizar estes pontos quentes fora da parte útil da peça, em regiões que deverão ser cortadas. Em peças de geometria muito complicada, isto nem sempre é possível, devendo-se sempre contar com estes vazios, que porém, devem ser controlados o melhor possível. O conhecimento da técnica de alimentação de uma peça é sempre de muita valia ao operador de ultra-som que poderá mais facilmente detectar o rechupe e caracterizá-lo. b) BOLSAS DE GÁS São vazios de paredes geralmente lisas, causados por gases oclusos pelo metal. Estes gases podem ser oriundos de um alto teor de gases no metal líquido, de reações metal-areia, umidade excessiva do molde ou dos machos, má extração de gases do molde, falta de respiros, turbilhonamento no canal de descida, etc. c) TRINCAS DE CONTRAÇÃO São trincas intercristalinas, geralmente de grande extensão e de forma irregular. Ocorrem geralmente nos estágios finais de solidificação, como resultado de um estado de altas tensões de contração. As causas principais são mudanças bruscas de seções, má colapsibilidade de machos, restrições à contração pelos canais de alimentação ou massalotes, etc. d) TRINCAS DE TENSÃO Ocorrem geralmente devido a estados de tensão elevados devido a variações bruscas de temperatura, superaquecimento localizado, mudanças pronunciadas de seção, etc. São trincas transgranulares e retas, com aspecto brilhante da fratura. Geralmente são trincas passantes na seção, iniciando sempre na superfície. e) INCLUSÕES NÃO METÁLICAS São provenientes principalmente do arraste do material de moldagem pelo jato de metal líquido ou quebra do molde ou macho. Estas inclusões dispersam-se por todo o volume da peça, preferencialmente na região superior de fundição. f) SEGREGAÇÃO À medida que o material líquido se solidifica na forma de frente de solidificação, certos elementos e impurezas migram à sua frente para a porção líquida ou pontos quentes. Estas regiões são as últimas a solidificar e conterão estes elementos segregados, em altos teores.

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g) JUNTA FRIA São descontinuidades causadas pelo encontro de duas correntes de metal a baixa temperatura, o que não permite sua mistura completa, Podem ser causados por entupimentos de canais de ataque, massalotes ineficientes, baixas temperaturas de vazamento, etc. Nos aços inoxidáveis isto ocorre com maior frequência devido à forte oxidação da superfície líquida. h) GRANULAÇÃO GROSSEIRA O metal bruto de fusão apresenta uma estrutura cristalográfica muito grosseira, dendrítica, localmente agravada por segregação. Esta granulação deve obrigatoriamente ser destruída por tratamento térmico, que provocará a recristalização com refino estrutural. Assim sendo, a peça submetida a tratamento térmico incorreto ou insuficiente, ou então devido a problemas metalúrgicos durante a fusão, pode apresentar áreas de grande atenuação sônica, chegando até a absorção total em casos de peças de seções muito espessas. A granulação grosseira é típica de aços austeníticos, que possuem grande tamanho de grão, o qual praticamente não é modificado por tratamento térmico. 2- FORJADOS O forjado é sempre produto da transformação mecânica de um bloco fundido, o lingote. Como tal, sua qualidade dependerá da boa técnica de fundição, de um grau de deformação mecânica e do subsequente tratamento térmico. Os forjados tem propriedades direcionais, devido ao seu processo de fabricação.

As descontinuidades geralmente aparecem alinhadas e são mais dispersas quanto mais elevado for o grau de deformação. Normalmente o forjado é um produto com características superiores aos fundidos. As principais descontinuidades são:

- Rechupes - Trincas de forjamento - Trincas de tensão

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- Dobras - Segregação e granulação grosseira - Inclusões não metálicas - Trincas de flocos

a) RECHUPES, SEGREGAÇÃO E GRANULAÇÃO GROSSEIRA Estas descontinuidades são originárias do lingote, e seu efeito pode ser minorado por um bom forjamento. Aparecem geralmente com mais intensidade na região da cabeça original do lingote e ao longo do centro de forjados cilíndricos. Estas descontinuidades são por vezes eliminadas por trepanação, ou atenuadas por reforjamento com o objetivo de caldeá-las ou recristalizá-las. b) TRINCAS DE FORJAMENTO Ocorrem durante a deformação mecânica devido a falta de plasticidade (temperatura de forjamento muito baixa, excesso de segregação). Podem ser trincas planas no núcleo ou cilíndricas sob a superfície. c) DOBRAS São porções de material superpostas e não caldeadas, com incrustação de carepas, aflorando à superfície. d) TRINCAS DE FLOCOS São trincas de pequeno comprimento causadas por acúmulo de hidrogênio em contornos de grão, rompendo-os. Devem-se a má técnica de desgaseificação do metal líquido. Podem ser evitadas por tratamentos térmicos de difusão de hidrogênio por longos períodos. 3- LAMINADOS Assim como o forjado, o laminado é um produto da transformação mecânica de um bloco fundido, o lingote. O laminado tem, igualmente ao forjado, propriedades mecânicas direcionais, devido ao seu processo de fabricação. As descontinuidades geralmente aparecem alinhadas e dispersas. Dentre as principais descontinuidades destacam-se:

- Trincas de laminação - Dobras - Segregação e granulação grosseira - Inclusões não metálicas - Dupla laminação

Com exceção da dupla laminação, as demais já forma descritas e apresentam características semelhantes as descritas para os forjados.

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DUPLA LAMINAÇÃO Ocorre principalmente nos produtos laminados planos (chapas), devido à falta de plasticidade do material, decorrente da temperatura de laminação muito baixa ou excesso de segregação no material. Localiza-se geralmente à meia espessura do material, conforme mostrado na figura a seguir.

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CAPÍTULO 03 – NOÇÕES SOBRE PROCESSOS DE SOLDAGEM

SOLDAGEM COM ELETRODO REVESTIDO (SHIELDED METAL ARC WELDING – SMAW) FUNDAMENTOS DO PROCESSO Soldagem com eletrodo revestido (SMAW) é a união de metais pelo aquecimento oriundo de um arco elétrico entre um eletrodo revestido e o metal de base, na junta a ser soldada. O metal fundido do eletrodo é transferido através do arco até a poça de fusão do metal de base, formando assim o metal de solda depositado. Uma escória, que é formada do revestimento do eletrodo e das impurezas do metal de base, flutua para a superfície e cobre o depósito, protegendo esse depósito da contaminação atmosférica e também controlando a taxa de resfriamento. O metal de adição vem da alam metálica do eletrodo (arame) e do revestimento que em alguns casos é constituído de pó de ferro e elementos de liga. A soldagem com eletrodo revestido é o processo de soldagem mais usado de todos que falaremos, devido à simplicidade do equipamento, à resistência e qualidade das soldas, e do baixo custo. Ele tem grande flexibilidade e solda a maioria dos metais numa faixa grande de espessuras. A soldagem com este processo pode ser feita em quase todos os lugares e em condições extremas. A soldagem com eletrodo revestido, é usada extensivamente em fabricação industrial, edifícios, navios, carros, caminhões, comportas e outros conjuntos soldados.

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EQUIPAMENTO DE SOLDAGEM O processo de soldagem com eletrodo revestido é usualmente operado manualmente. O equipamento consiste de uma fonte de energia, cabos de ligação, um porta eletrodo (alicate de eletrodo), um grampo (conector de terra), e o eletrodo.

O suprimento de energia pode ser tanto corrente alternada como corrente contínua com eletrodo negativo (polaridade direta, ou corrente contínua com eletrodo positivo (polaridade inversa), dependendo das exigências de serviço.

- Corrente contínua – Polaridade direta: a peça é ligada ao polo positivo e o eletrodo ao negativo. O bombardeio de elétrons dá-se na peça, a qual será a parte mais quente.

- Corrente contínua – Polaridade inversa: eletrodo positivo e a peça negativa.

O bombardeio de elétrons dá-se na alma do eletrodo, o qual será a parte mais quente.

TIPOS E FUNÇÕES DE CONSUMÍVEIS – ELETRODOS O eletrodo, no processo de soldagem com eletrodo revestido, tem várias funções importantes. Ele estabelece o arco e fornece o metal de adição para a solda. O revestimento do eletrodo também tem funções importantes na soldagem. Didaticamente podemos classificá-las em funções elétricas, físicas e metalúrgicas. a) Funções elétricas de isolamento e ionização

- Isolamento: o revestimento é um mau condutor de eletricidade, assim isola a alma do eletrodo evitando aberturas de arco laterais. Orienta a abertura de arco para locais de interesse.

- Ionização: o revestimento contém silicatos de Na e K que ionizam a

atmosfera do arco. A atmosfera ionizada facilita a passagem da corrente elétrica, dando origem a um arco estável.

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b) Funções físicas e mecânicas

- Fornece gases para formação da atmosfera protetora das gotículas do metal contra a ação do hidrogênio e oxigênio da atmosfera.

- O revestimento funde e depois solidifica sobre o cordão de solda, formando

uma escória de material não metálico que protege o cordão de solda da oxidação pela atmosfera normal, enquanto a solda está resfriando.

- Proporciona o controle da taxa de resfriamento; contribui no acabamento do

cordão. c) Funções metalúrgicas

- Pode contribuir com elementos de liga, de maneira a alterar as propriedades da solda.

Os eletrodos revestidos são classificados de acordo com especificações da AWS (American Welding Society). Especificações comerciais para eletrodos revestidos podem ser encontradas nas especificações AWS da série AWS A5 (Ex.: AWS A5.1). DESCONTINUIDADES INDUZIDAS PELO PROCESSO A solda obtida pela soldagem com eletrodo revestido pode conter quase todo tipo de descontinuidades. A seguir estão listados algumas descontinuidades mais comuns que podem ser encontradas quando este processo é usado. 1- Porosidade – de um modo geral é causada pelo emprego de técnicas incorretas,

pela utilização de metal de base sem limpeza adequada ou por eletrodo úmido. A porosidade agrupada ocorre, às vezes, na abertura e fechamento do arco. A técnica de soldagem com um pequeno passe a ré, logo após começar a operação de soldagem, permite ao soldador refundir a área de início do cordão, liberando o gás deste e evitar assim este tipo de descontinuidade. A porosidade vermiforme ocorre geralmente pelo uso de eletrodo úmido.

2- Inclusões – são provocadas pela manipulação inadequada do eletrodo e pela

limpeza deficiente entre passes. É um problema previsível, no caso de projeto inadequado no que se refere ao acesso à junta a ser soldada.

3- Falta de fusão – resulta de uma técnica de soldagem inadequada: soldagem rápida

ou lenta demais, preparação inadequada da junta ou do material, projeto inadequado, corrente baixa demais.

4- Falta de penetração – resulta de uma técnica de soldagem inadequada: soldagem

rápida ou lenta demais, preparação inadequada da junta ou do material, projeto inadequado, corrente baixa demais e eletrodo com o diâmetro grande demais.

5- Mordedura, concavidade e sobreposição – são devidas a erros do soldador. 6- Trinca interlamelar – esta descontinuidade não se caracteriza como sendo uma

falha do soldador. Ocorre, quando o metal de base, não suportando tensões

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elevadas, geradas pela contração da solda, na direção da espessura, trinca-se em forma de degraus, situados em planos paralelos à direção de laminação.

7- Trincas na garganta e trincas na raiz – quando aparecem, demandam, para serem

evitadas, mudanças na técnica de soldagem ou troca de materiais. 8- Trincas na margem e trincas sob cordão – são trincas, como veremos, devidas à

fissuração a frio. Elas ocorrem um certo tempo após a execução da solda e, portanto, podem não ser detectadas por uma inspeção realizada imediatamente após a operação de soldagem. Elas ocorrem, normalmente, enquanto há hidrogênio retido na solda. Como exemplo de fontes de hidrogênio que contribuem para o aparecimento desses tipos de trincas, podemos citar: elevada umidade do ar, eletrodos úmidos, superfícies sujas, etc.

TIPO DE OPERAÇÃO: manual EQUIPAMENTO: Gerador, transformador, retificador CUSTO DO EQUIPAMENTO: 1

CARACTERÍSTICAS: TAXA DE DEPOSIÇÃO: 1 a 5 kg/h ESPESSURAS SOLDADAS: > 2 mm POSIÇÕES: Todas (depende do revestimento) TIPOS DE JUNTAS: Todas DILUIÇÃO: de 10 a 30% FAIXA DE CORRENTE: 75 a 300 A

CONSUMÍVEIS: - Eletrodos de 1 a 6 mm de diâmetro - Revestimentos de 1 a 5 mm de espessura

APLICAÇÕES TÍPICAS NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO E PETROQUÍMICA: Soldagem da maioria dos metais e ligas empregadas em caldeiraria, tubulação, estruturas e revestimentos

VANTAGENS: - Baixo custo - Versatilidade - Operação em locais de difícil

acesso

LIMITAÇÕES: - Lento devido à baixa taxa de deposição

e necessidade de remoção de escória. - Requer habilidade manual do soldador

SEGURANÇA: O arco elétrico emite radiações visíveis e ultravioletas. Risco de choques elétricos, queimaduras e projeções. Gases (atmosfera protetora)

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SOLDAGEM A ARCO SUBMERSO (SUBMERGED ARC WELDING – SAW) FUNDAMENTOS DO PROCESSO Soldagem a arco submerso (SAW) une metais pelo aquecimento destes com um arco elétrico (ou arcos), entre um eletrodo nú (ou vários eletrodos) e o metal de base. O arco está submetido e coberto por uma camada de material granular fusível que é conhecido por fluxo; portanto o regime de fusão é misto: por efeito joule e por arco elétrico. Dispositivos automáticos asseguram a alimentação do eletrodo (ou dos eletrodos) a uma velocidade conveniente de tal forma que sua ou suas extremidades mergulhem constantemente no banho de fluxo em fusão. A movimentação do arame em relação à peça faz progredir passo a passo o banho de fusão que se encontra sempre coberto e protegido por uma escória que é formada pelo fluxo e impurezas. Uma vantagem da soldagem a arco submerso é sua alta penetração. Também, a taxa de deposição alta reduz a energia total de soldagem da junta. Soldas que necessitam de vários passes no processo de soldagem com eletrodo revestido, podem ser depositadas num só passe pelo processo a arco submerso. A figura mostra este processo.

Neste processo o soldador ou o operador de solda não necessita usar um capacete ou máscara de proteção. Mas, visto que ele não pode ver através do fluxo, ele tem dificuldades de acertar a direção do arco quando se perde o curso. Devido ao arco estar oculto da vista e requerer um sistema de locação de curso, o processo de soldagem a arco submerso tem flexibilidade limitadas. Mas, isto é compensado por diversas vantagens, tais como: 1- Alta qualidade da solda e resistência. 2- Taxa de deposição e velocidade de deslocamento extremamente altas. 3- Nenhum arco de soldagem visível, minimizando requisitos de proteção. 4- Pouca fumaça. 5- Facilmente automatizável, reduzindo a necessidade de operadores habilidosos.

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O processo de soldagem a arco submerso também solda uma faixa ampla de espessuras, e a maioria dos aços, ferríticos e austeníticos. Uma utilidade do processo de soldagem a arco submerso está na soldagem de chapas espessas de aços, por exemplo vasos de pressão, tanques, tubos de diâmetros grandes e vigas. EQUIPAMENTO DE SOLDAGEM A soldagem a arco submerso, é um processo automático ou semi-automático em que a alimentação do eletrodo nu e o comprimento do arco são controlados pelo alimentador de arame e pela fonte de energia. No processo automático, um mecanismo de avanço movimenta tanto o alimentador de fluxo como a peça, e normalmente um sistema de recuperação do fluxo recircula o fluxo granular não utilizado.

A fonte de energia para a soldagem a arco submerso pode ser uma das seguintes: 1- Uma tensão variável de gerador CC ou retificador. 2- Uma tensão contínua de gerador CC ou retificador. 3- Um transformador de CA. Estas fontes de energia fornecerão as altas correntes de trabalho. A maioria da soldagem é feita numa faixa de 400 a 1500A. A soldagem com corrente contínua permite melhor controle do formato do cordão de solda, da profundidade de penetração e da velocidade de soldagem. Corrente contínua, polaridade direta, é melhor para a estabilidade do arco, e o resultado é o melhor controle do formato do cordão de solda. Taxas de deposição mais altas são obtidas também com corrente contínua, polaridade direta, mas a penetração é baixa nesta situação. A corrente alternada produz uma penetração entre as da corrente contínua, polaridade inversa e da corrente contínua, polaridade direta, e tem a vantagem de reduzir o sopro magnético (deflexão do arco, de seu percurso normal, devido a forças magnéticas). Os eletrodos de soldagem a arco submerso, tem usualmente composição química muito similar à composição do metal de base.

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Fluxos para soldagem a arco submerso também alteram a composição química da solda e influenciam em suas propriedades mecânicas. As características do fluxo são similares às dos revestimentos usados no processo SMAW. Os diferentes tipos de fluxo estão listados a seguir: 1- Fundido 2- Aglutinado 3- Aglomerado 4- Mecanicamente misturado. A composição da solda é alterada por fatores como reações químicas do metal de base com elementos do eletrodo e do fluxo, e elementos de liga adicionadas através do fluxo. A possibilidade que o processo apresenta de se utilizar várias combinações arame-fluxo, pois ambos são individuais, dá ao processo grande flexibilidade para se alcançar as propriedades desejadas para a solda. CONTROLE DO PROCESSO As observações seguintes são importantes para que se tenha domínio sobre a técnica da soldagem a arco submerso: a) A utilização de eletrodo de alto Mn com fluxo também de alto Mn resulta em solda

sem porosidade, porém, implica em metal de solda com excesso de Mn na sua composição química e com dureza elevada. Eletrodo de baixo Mn com fluxo de baixo Mn resulta em solda com porosidade. As soldas com dureza elevada, excesso de Mn, não apresentam porosidade, mas sim trincas. Estas normalmente não aparecem logo após a soldagem e são de difícil detecção. O ideal é o uso de eletrodo de alto (baixo) Mn com fluxo de baixo (alto) Mn.

b) Tensão de soldagem maior conduz a um maior comprimento do arco elétrico. A

quantidade de material que se funde é maior. c) Fluxos de alto ou médio teor de Mn acompanhados de descontroles da tensão de

alimentação da máquina produzem pontos de solda com excesso de Mn. São os pontos duros ou “hard spots” podemos Ter também uma solda dura de ponta a ponta ou “hard weld”.

CARACTERÍSTICAS E APLICAÇÕES DE SOLDAGEM A soldagem a arco submerso pode ser usada para muitas aplicações industriais, que incluem fabricação de navios, fabricação d elementos estruturais, etc. O processo pode ser usado para soldar seções finas, bem como seções espessas (5mm até acima de 200mm). O processo é usado principalmente nos aços carbono, de baixa liga e inoxidável. Ele não é adequado para todos metais e ligas. A seguir estão listadas as várias classes de metal de base que podem ser soldados por esse processo: 1) Aço carbono com até 0,29% C. 2) Aços carbono tratados termicamente (normalizados ou temperados, revenidos).

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3) Aços de baixa liga, temperados e revenidos, com limite de escoamento até 700 Mpa (1000.000 psi).

4) Aços cromo-molibdênio (0,5% a 9% Cr e 0,5% a 1% Mo). 5) Aços inoxidáveis austeníticos. 6) Níquel e ligas de níquel. A maioria da soldagem a arco submerso é feita na posição plana. Soldas executadas com este processo usualmente tem boa dutilidade, alta tenacidade ao entalhe, contém baixo nitrogênio, alta resistência à corrosão e propriedades que são no mínimo iguais àquelas que são encontradas no metal de base. Por este processo pode-se executar soldas de topo, em ângulo, de tampão, e também fazer deposições superficiais no metal de base (revestimento). Na soldagem de juntas de topo com raiz aberta, um cobre-junta é utilizado para suportar o metal fundido. Na soldagem de revestimento para prover de propriedades desejadas uma superfície, por exemplo, resistência a corrosão ou erosão, o metal de adição usado é normalmente uma fita. A taxa de deposição pode variar de 0,5 kg/h, usando processos semi-automáticos, até um máximo aproximado de 85 kg/h, quando se usa processos automáticos com vários arcos conjugados. PREPARAÇÃO E LIMPEZA DA JUNTA A limpeza da junta e o alinhamento da máquina com a junta são particularmente importantes na soldagem a arco submerso. No que se refere à limpeza, qualquer resíduo de contaminação não removido pode redundar em porosidade e inclusões. Portanto, prevalecem, para a soldagem a arco submerso, todas as recomendações feitas para a soldagem com eletrodo revestido, quais sejam:

- As peças a serem soldadas devem estar isentas de óleo, graxa, ferrugem, resíduos do exame por líquido penetrante, areia e fuligem do pré-aquecimento a gás, numa faixa de no mínimo 20 mm de cada lado das bordas.

- As irregularidades e escória do oxi-corte devem ser removidas, no mínimo,

por esmerilhamento.

- Os depósitos de carbono, escória e cobre resultantes do corte com eletrodo de carvão devem ser removidos.

O alinhamento máquina/junta incorreto resulta em falta de penetração e falta de fusão na raiz. Se a soldagem é com alto grau de restrição, trincas também podem surgir devido ao alinhamento defeituoso.

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DESCONTINUIDADES INDUZIDAS PELO PROCESSO Na soldagem a arco submerso, a exemplo da soldagem com eletrodo revestido, pode ocorrer quase todo tipo de descontinuidade, pelo menos as mais comuns. Vejamos alguns aspectos principais: 1- Falta de fusão – pode ocorrer no caso de um cordão espesso executado em um

único passe ou em soldagem muito rápidas, ou seja, nos casos de baixa energia de soldagem.

2- Falta de penetração – como já citamos anteriormente, a falta de penetração,

quando acontece, é devida a um alinhamento incorreto da máquina de solda com a junta a ser soldada.

3- Inclusões de escória – pode ocorrer quando a remoção de escória, na soldagem em

vários passes, não for perfeita. Devemos cuidar para que toda a escória seja removida, atentando que existem regiões onde esta operação é mais difícil: a região entre passes e aquela entre o passe e o chanfro executado no metal de base.

4- Mordeduras – acontecem com certa freqüência na soldagem a arco submerso,

quando a soldagem processa-se rapidamente. 5- Porosidade – ocorre com freqüência, tendo como causas principais a alta

velocidade de avanço da máquina e o resfriamento rápido da solda. São bolhas de gás retidas sob a escória. Podemos eliminar a porosidade mudando a granulação (finos em maior quantidade) ou a composição do fluxo. Outros meios de evitar porosidades são: limpeza adequada da junta, diminuição da velocidade de avanço da máquina e utilização de arames com maior teor de desoxidantes.

6- Trincas – na soldagem a arco submerso podem ocorrer trincas em elevadas

temperaturas ou em temperaturas baixas. Trincas de cratera ocorrem normalmente na soldagem a arco submerso, a não ser que o operador tenha uma perfeita técnica de enchimento de cratera. Na prática utilizamos chapas apêndices (run-off tabs) para deslocar o início e o fim da operação de soldagem para fora das peças que estão sendo efetivamente soldadas. Trincas na garganta ocorrem em pequenos cordões de solda entre peças robustas. São típicas de soldagem com elevado grau de restrição, Trincas na margem e trincas na raiz muitas vezes ocorrem algum tempo após a operação de soldagem e, nesse caso, são devidas ao hidrogênio. Freqüentemente a causa é umidade no fluxo.

Duplas laminações, lascas e dobras no metal de base podem conduzir a trincas na soldagem a arco submerso. Tais descontinuidades apresentam-se sob a forma de entalhes que tendem a iniciar trincas no metal de solda. Duplas laminações associadas às altas tensões de soldagem podem redundar em trinca interlamelar.

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CONDIÇÕES DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL Como o arco é submerso, invisível, a soldagem é normalmente executada sem fumaças, projeções e outros inconvenientes comumente verificados em outros processos de soldagem a arco elétrico. Daí, não necessitarmos de capacetes e outros dispositivos de proteção a não ser dos óculos de segurança. Eles devem ser escuros para proteção contra clarões no caso de, inadvertidamente, ocorrer a abertura de arco sem fluxo de cobertura. A soldagem a arco submerso pode produzir fumaças e gases tóxicos. É sempre conveniente cuidar por uma ventilação adequada do local de soldagem, especialmente no caso de áreas confinadas. O operador e outras relacionadas com a operação do equipamento de soldagem devem estar familiarizados com as instruções de operação do fabricante. Particular atenção deve ser dada às informações de precaução contidas no manual de operação. A figura a seguir contém resumidamente, algumas informações mais importantes sobre a soldagem a arco submerso.

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TIPO DE OPERAÇÃO: Automática EQUIPAMENTO: Gerador, transformador, retificador - Silo de fluxo - Aspirador Cabeça de soldagem: constituída de painel, alimentação de arame e alimentação elétrica.

CUSTO DO EQUIPAMENTO: 10 (soldagem com eletrodo revestido = 1

CARACTERÍSTICAS: TAXA DE DEPOSIÇÃO: Arame = 6 a 15 kg/h Fita = 8 a 20 kg/h ESPESSURAS SOLDADAS: > 5 mm POSIÇÕES: Plana e horizontal TIPOS USUAIS DE JUNTA: de topo e em ângulo DILUIÇÃO: Arame = 50 a 80% Fita = 5 a 2% FAIXA DE CORRENTE: 350 a 2000 A

CONSUMÍVEIS: Arame Fita Fluxo

APLICAÇÕES TÍPICAS NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO E PETROQUÍMICA: soldagem dos aços carbono e de baixa liga na fabricação de vasos de pressão, tubos c/ costura e tanques de armazenamento. Revestimentos resistentes à abrasão, erosão e corrosão

VANTAGENS: - Taxa de deposição elevada - Bom acabamento - Soldas com bom grau de

compacidade

LIMITAÇÕES: - Requer ajuste preciso das peças - Limitado p/ posições plana e

horizontal - A tenacidade ao entalhe das

soldas pode ser baixa

SEGURANÇA: Poucos problemas. O arco é encoberto pelo fluxo

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SOLDAGEM TIG (GAS TUNGSTEN ARC WELDING – GTAW) FUNDAMENTOS DO PROCESSO Soldagem TIG é a união de metais pelo aquecimento destes com um arco entre um eletrodo de tungstênio não consumível e a peça. A proteção durante a soldagem é conseguida com um gás inerte ou mistura de gases inertes, que também tem a função de transmitir a corrente elétrica quando ionizadas durante o processo. A soldagem pode ser feita com ou sem metal de adição. Quando é feita com metal de adição, ele não é transferido através do arco, mas é fundido pelo arco. O eletrodo que conduz a corrente é um arame de tungstênio ou liga deste material. A figura a seguir mostra esquematicamente este processo.

A área do arco é protegida da contaminação atmosférica pelo gás protetor, que flui do bico da pistola. O gás remove o ar, eliminando nitrogênio, oxigênio e hidrogênio de contato com o metal fundido e com o eletrodo de tungstênio aquecido. Há pouco ou nenhum salpico e fumaça. A camada da solda é suave e uniforme, requerendo pouco ou nenhum acabamento posterior. A soldagem TIG pode ser usada para executar soldas de alta qualidade na maioria dos metais e ligas. Não há nenhuma escória e o processo pode ser usado em todas as posições. Este processo é o mais lento dos processos manuais. EQIPAMENTO DE SOLDAGEM A soldagem TIG é usualmente um processo manual mas pode ser mecanizado e até mesmo automatizado. O equipamento necessita ter: 1- Um porta eletrodo com passagem de gás e um bico para direcionar o gás protetor

ao redor do arco e um mecanismo de garra para energizar e conter um eletrodo de tungstênio, denominado pistola;

2- Um suprimento de gás protetor;

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3- Um fluxímetro e regulador-redutor de pressão do gás; 4- Uma fonte de energia; 5- Um suprimento de água de refrigeração, se a pistola é refrigerada a água. As variáveis que mais afetam neste processo são as variáveis elétricas (corrente, tensão e características de fonte de energia). Elas afetam na quantidade, distribuição e no controle de calor produzido pelo arco e também desempenham um papel importante na estabilidade do arco e na remoção do óxido refratário da superfície de alguns metais. Os eletrodos de tungstênio usados na soldagem TIG são de várias classificações e os requisitos destes são dados na norma AWS A 5.12, temos: 1- Tungstênio puro (EWP). 2- Tungstênio com 1,0 ou 2,0% de tório (EWTh-1, EWTh-2). 3- Tungstênio com 0,15 a 0,4% de Zircônio (EWZr). 4- Eletrodo de tungstênio com uma tira integral longitudinal, de tungstênio com 2% de

tório, em todo o seu comprimento (EWTh-3). A adição de tório e zircônio ao tungstênio, permite a este, emitir elétrons mais facilmente quando aquecido. A figura a seguir ilustra o equipamento necessário para o processo TIG.

TIPOS E FUNÇÕES DE CONSUMÍVEIS: Metais de adição e Gases Uma ampla variedade de metais e ligas estão disponíveis para utilização como metais de adição no processo de soldagem TIG. Os metais de adição, se utilizados, normalmente são similares ao metal que está sendo soldado. Os gases de proteção mais comumente usados para soldagem TIG são argônio, hélio ou mistura destes dois gases. O argônio é muitas vezes preferido em relação ao hélio porque apresenta várias vantagens:

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1- Ação do arco mais suave e sem turbulências. 2- Menor tensão no arco para uma dada corrente e comprimento de arco. 3- Maior ação de limpeza na soldagem de materiais como alumínio e magnésio, em

corrente alternada. 4- Menor custo e maior disponibilidade. 5- Menor vazão de gás para uma boa proteção. 6- Melhor resistência a corrente de ar transversal. 7- Mais fácil a iniciação do arco. Por outro lado, o hélio usado como gás protetor, resulta em tensão de arco mais alto para um dado comprimento de arco e corrente em relação ao argônio, produzindo mais calor, e assim é mais efetivo para soldagem de materiais espessos (especialmente metais de alta condutividade, tal como o alumínio). Entretanto, visto que a densidade do hélio é menor que a do argônio, usualmente são necessárias maiores vazões de gás para se obter um bom arco e uma proteção adequada da poça de fusão. CARACTERÍSTICAS E APLICAÇÕES DE SOLDAGEM A soldagem TIG é um processo bastante adequado para espessuras finas dado ao excelente controle da fonte de calor. A fonte de calor e o metal de adição são controlados separadamente. O processo pode ser aplicado em locais que não necessitam de metal de adição. Este processo pode também unir paredes espessas de chapas e tubos de aço e de ligas metálicas. É usado tanto para soldar tubos de metais ferrosos como não ferrosos. Os passes de raiz de tubulações de aço carbono e aço inoxidável, especialmente aquelas de aplicações críticas, são freqüentemente soldadas pelo processo TIG. Embora a soldagem TIG tenha um alto custo inicial e baixa produtividade, estes são compensados pela possibilidade de se soldar muitos tipos de metais, de espessuras e em posições não possíveis por outros processos, bem como pela obtenção de soldas de alta qualidade e resistência. A soldagem TIG prontamente possibilita soldar alumínio, magnésio, titânio, cobre e aços inoxidáveis, como também metais de soldagem difícil e outros de soldagem relativamente fácil como os aços carbono. Alguns metais podem ser soldados em todas as posições, dependendo da corrente de soldagem e da habilidade do soldador. A corrente usada com a soldagem TIG pode ser alternada ou contínua. Com a corrente contínua pode-se usar polaridade direta ou inversa. Entretanto, visto que a polaridade direta produz o mínimo de aquecimento no eletrodo e o máximo de aquecimento no metal de base, eletrodos menores podem ser usados, obtendo-se profundidade de penetração ainda maior do que a obtida com polaridade inversa ou com corrente alternada. Quando se deseja baixa penetração como na soldagem de chapas finas de alumínio, deve-se optar pela situação que leve ao aquecimento mínimo do metal de base.

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A despeito das vantagens citadas, é conveniente lembrar que a soldagem TIG, para ser bem sucedida, requer uma excepcional limpeza das juntas a serem soldadas e um treinamento extenso do soldador. Uma consideração que se deve Ter em mente é o ângulo do cone da ponta do eletrodo de tungstênio, pois a conicidade afeta a penetração da solda. Se o ângulo de cone for diminuído (ponta mais aguda) a largura do cordão tende a reduzir-se e a penetração aumenta. Contudo, se a ponta tornar-se aguda demais a densidade de corrente aumenta na ponta, e a extremidade desta pode atingir temperaturas superiores ao ponto de fusão do eletrodo quando então irá se desprender do eletrodo e fazer parte da poça de fusão, constituindo após sua solidificação numa inclusão de tungstênio da solda. A faixa de espessura para soldagem TIG (dependendo do tipo de corrente, tamanho do eletrodo, diâmetro do arame, metal de base e gás escolhido) vai de 0,1 mm a 50mm. Quando a espessura excede 5 mm, precauções devem ser tomadas para controlar o aumento de temperatura, na soldagem multipasse. A taxa de deposição, dependendo dos mesmos fatores listados para espessura, pode variar de 0,2 a 1,3 kg/h. PREPARAÇÃO E LIMPEZA DAS JUNTAS A preparação e limpeza das juntas para a soldagem TIG requer todos os cuidados exigidos para a soldagem com eletrodo revestido e mais:

- a limpeza do chanfro e bordas deve ser ao metal brilhante, numa faixa de 10 mm, pelos lados interno e externo.

- Quando da deposição da raiz da solda deve ser empregada a proteção, por meio de gás inerte, pelo outro lado da peça.

DESCONTINUIDADES INDUZIDAS PELO PROCESSO A menos da inclusão de escória, a maioria das descontinuidades listadas para os outros processos de soldagem pode ser encontrada na soldagem TIG. É importante saber que: 1- Falta de fusão – pode acontecer se usarmos uma técnica de soldagem inadequada.

A penetração do arco na soldagem TIG é relativamente pequena. Por esta razão, para a soldagem TIG devem ser especificadas juntas adequadas ao processo.

2- Inclusões de Tungstênio – podem resultar de um contato acidental do eletrodo de

tungstênio com a poça de fusão: a extremidade quente do eletrodo de tungstênio pode fundir-se, transformando-se numa gota de tungstênio que é transferida à poça de fusão, produzindo assim uma inclusão de tungstênio na solda. A aceitabilidade ou não dessas inclusões depende do código que rege o serviço que está sendo executado.

3- Porosidade – pode ocorrer devido a uma limpeza inadequada do chanfro ou a

impurezas contidas no metal de base.

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4- Trincas – na soldagem TIG normalmente são devidas à fissuração a quente. Trincas longitudinais ocorrem em depósitos feitos em alta velocidade. Trincas de cratera, na maioria das vezes, são devidas a correntes de soldagem impróprias. As trincas devidas ao hidrogênio (fissuração a frio), quando aparecem, são decorrentes de umidade no gás inerte.

CONDIÇÕES DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL Na soldagem TIG a quantidade de radiação ultra-violeta liberada é bastante grande. Partes da pele diretamente expostas a tais radiações queimam-se rapidamente, o que exige precauções; a proteção da vista é fundamental. Outro aspecto dessas radiações é sua capacidade de decompor solventes, com a liberação de gases bastante tóxicos. Daí, em ambiente confinados, devemos cuidar para que não haja solventes nas imediações. A figura a seguir contém resumidamente algumas das informações mais importantes sobre a soldagem TIG.

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TIPO DE OPERAÇÃO: Manual ou automática

EQUIPAMENTOS: Retificador, gerador, transformador, pistola Cilindros de gases – equipamentos de deslocamento automático

CUSTO DO EQUIPAMENTO: 1,5 (Manual) a 10 (Automático) (sold. c/ elet. Revestido = 1)

CARACTERÍSTICAS: TAXA DE DEPOSIÇÃO: 0,2 a 1,3 kg/h ESPESSURAS SOLDADAS: 0,1 mm a 50mm POSIÇÕES: Todas TIPOS DE JUNTAS: Todas DILUIÇÃO: Com M. Adição = 2 a 20% Sem M. Adição = 100% FAIXA DE CORRENTE: 10 a 400 A

CONSUMÍVEIS: Varetas Gases

APLICAÇÕES TÍPICAS NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO E PETROQUÍMICA: Soldagem do 1º passe de tubulações de aços liga, aços inoxidáveis e ligas de níquel Soldagem de equipamentos de Al, Ti e ligas de Ni Soldagem de tubos ao espelho de permutadores de calor Soldagem de internos de reatores de uréia em aço inoxidável e Ti

VANTAGENS:

- Produz as soldas de melhor qualidade

LIMITAÇÕES: - Baixa taxa de deposição - Requer soldadores muito bem

treinados

SEGURANÇA: Emissão intensa de radiação ultra-violeta

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SOLDAGEM MIG/MAG (GAS METAL ARC WELDING – GMAW) FUNDAMENTOS DO PROCESSO A soldagem MIG/MAG usa o calor de um arco elétrico entre um eletrodo nu alimentado de maneira contínua e o metal de base. O calor funde o final do eletrodo e a superfície do metal de base para formar a solda. A proteção do arco e da poça de solda fundida vem inteiramente de um gás alimentado externamente, o qual pode ser inerte, ativo ou uma mistura destes. Portanto dependendo do gás poderemos Ter os seguintes processos. - Processo MIG (METAL INERT GAS): injeção de gás inerte. O gás pode ser:

- Argônio - Hélio - Argônio + 1% de O2 - Argônio + 3% de O2

- Processo MAG (METAL ACTIVE GAS): injeção de gás ativo ou mistura de gases que perdem a característica de inertes, quando parte do metal de base é oxidado. Os gases utilizados são:

- CO2 - CO2 + 5 a 10% de O2 - Argônio + 15 a 30% de CO2 - Argônio + 5 a 15% de O2 - Argônio + 25 a 30% de N2

A figura a seguir mostra como o processo de soldagem MIG/MAG funciona.

Escórias formadas nos processos de soldagem com eletrodo revestido e soldagem a arco submerso, não formam no processo de soldagem MIG/MAG, porque nesse processo não se usa fluxo. Entretanto, um filme vítreo (que tem o aspecto de vidro) de sílica se forma de eletrodos de alto silício, o qual deve ser tratado como escória.

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A soldagem MIG/MAG é um processo bastante versátil. As maiores vantagens são:

- Taxa de deposição maior que a de soldagem com eletrodo revestido. - Menos gás e fumaça na soldagem. - Alta versatilidade. - Larga capacidade de aplicação. - Solda uma faixa ampla de espessura e materiais.

A soldagem MIG/MAG, pode ser semi-automática ou automática. No processo semi-automático o eletrodo é alimentado automaticamente através de uma pistola, o soldador controla a inclinação e a distância da pistola da peça, bem como a velocidade de deslocamento e a manipulação do arco. A soldagem MIG/MAG pode também ser usada para aplicações de revestimento superficial. EQUIPAMENTO DE SOLDAGEM O equipamento de soldagem MIG/MAG consiste de uma pistola de soldagem, um suprimento de energia, um suprimento de gás de proteção e um sistema de acionamento de arame. A figura a seguir mostra o equipamento básico necessário para o processo de soldagem MIG/MAG.

A pistola contém um tubo de contato para transmitir a corrente de soldagem para o eletrodo e um bico de gás para direcionar o gás protetor. O alimentador de arame é composto de um motor pequeno de corrente contínua e de uma roda motriz. O escoamento do gás protetor é regulado pelo fluxímetro e regulador-redutor de pressão. Estes possibilitam fornecimento constante de gás para o bico da pistola. A maioria das aplicações da soldagem MIG/MAG requer energia com corrente contínua e polaridade inversa. Nesta situação tem-se um arco mais estável, transferência estável, salpico baixo e cordão de solda de boas características. Corrente contínua

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polaridade direta não é usada freqüentemente, e corrente alternada não é nunca utilizada para este processo. PROCESSOS DE TRANSFERÊNCIA DE METAL Há quatro modos pelos quais o processo de soldagem MIG/MAG pode depositar solda numa junta: 1- Por transferência globular – ocorre com uma corrente baixa em relação ao tamanho

do eletrodo. O metal se transfere do eletrodo para a peça como glóbulos, cada um maior em diâmetro que o eletrodo. Os glóbulos se transferem para a poça sem muita direção e o aparecimento de salpico é bem evidente.

2- Por transferência por spray ou por pulverização axial – ocorre com correntes altas.

O metal de adição fundido se transfere através do arco como gotículas finas. Com a transferência por spray a taxa de deposição pode chegar até a 10 kg/h. Entretanto, essa taxa de deposição restringe o método à posição plana e dá origem a outro problema que é a possibilidade de ocorrência de falta de fusão, devido ao jato metálico ser dirigido para regiões que não tenham sido suficientemente aquecida.

3- Por transferência por curto circuito – pode requerer uma fonte de energia especial.

A fusão inicia-se globularmente e a gota vai aumentando de tamanho até tocar a poça de fusão, produzindo um curto circuito e extinguindo o arco. Sob a ação de determinadas forças, a gota é transferida para a peça. Este processo permite soldagem em todas as posições e é um processo de energia relativamente baixa, o que restringe seu uso para espessuras maiores.

4- Por soldagem a arco pulsante – mantém um arco de corrente baixa como elemento

de fundo e injeta sobre essa corrente baixa, pulsos de alta corrente. A transferência do metal de adição é pelo jato de gotículas durante esses pulsos. Esta característica da corrente de soldagem faz com que a energia de soldagem seja menor, o que torna possível a soldagem na posição vertical pelo uso de arames de diâmetros grandes.

A maioria da soldagem MIG/MAG por spray é feita na posição plana. As soldagens MIG/MAG por arco pulsante e por transferência por curto circuito são adequadas para soldagem em todas as posições. Quando a soldagem é feita na posição sobre-cabeça, são usados eletrodos de diâmetros pequenos com o método de transferência por curto circuito. A transferência por spray pode ser usada com corrente contínua pulsada. TIPOS E FUNÇÕES DOS CONSUMÍVEIS (GASES E ELETRODOS) A finalidade principal do gás protetor em soldagem MIG/MAG é proteger a solda da contaminação atmosférica. O gás protetor também influi no tipo de transferência, na profundidade de penetração, e no formato do cordão. Argônio e hélio são gases de proteção usados para soldagem da maioria dos metais não ferrosos. O CO2 é largamente usado para a soldagem de aços doces. Quando da

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seleção de um gás protetor, o fator mais importante para se ter em mente é que quanto mais denso for o gás, mais eficiente é sua proteção ao arco. Os eletrodos para soldagem MIG/MAG são similares ou idênticos na composição àqueles dos outros processos de soldagem que utilizam eletrodos nus, sendo que, para o caso específico da soldagem MAG, contém elementos desoxidantes tais como silício e manganês em percentuais determinados. Como uma regra, as composições do eletrodo e do metal de base devem ser tão similares quanto possível, sendo que, especificamente para o processo MAG, deve ser levado em conta o acréscimo de elementos desoxidantes. Para se ter maiores informações sobre os eletrodos consultar as especificações AWS A 5.9, A 5.10 e A 5.18. COMPORTAMENTO DA ATMOSFERA ATIVA NO PROCESSO MAG Por atmosfera ativa entende-se a injeção de gás de proteção ativo, isto é, com capacidade de oxidar o metal durante a soldagem. Para facilitar o raciocínio sobre os fenômenos envolvidos, tomemos, como exemplo, a injeção de dióxido de carbono (CO2).

O dióxido de carbono injetado no gás de proteção, ao dissociar-se em monóxido de carbono e oxigênio (C02 → CO + ½ O2), propicia a formação do monóxido de ferro: Fe + ½ O2 → FeO. O monóxido de ferro (FeO), por sua vez, difunde-se e dissolve-se na poça de fusão mediante a reação: FeO + C → Fe + CO Pode ocorrer que não haja tempo para a saída do monóxido de carbono (CO), da poça de fusão, o que provocará poros ou porosidades no metal de solda.

O problema é resolvido mediante a adição de elementos desoxidantes tal como, o manganês. O manganês reage com o oxido de ferro, dando origem ao óxido de manganês, o qual, não sendo gás, vai para a escória (FeO + Mn → Fe + MnO). O manganês porém, deve ser adicionado em quantidade compatível com o FeO formado. Mn em excesso fará com que parte dele se incorpore á solda, implicando em maior dureza da zona fundida da solda e, portanto, em maior probabilidade de ocorrência de trincas. Em síntese, portanto, ocorrem as seguintes reações:

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a) na atmosfera ativa:

CO2 → CO + 1/2 O2

Fe + 1/2 O2 → FeO

b) quando da transformação líquido/sólido:

FeO + C → Fe + CO

c) com a adição de elementos desoxidantes:

FeO + Mn → Fe + MnO (o Mn vai para a escória). É sempre conveniente atentarmos para os seguintes detalhes na soldagem com atmosfera ativa (processo MAG e todos os outros com atmosfera ativa):

- à medida que a velocidade de solidificação aumenta, torna-se maior a probabilidade de ocorrência de poros e porosidades;

- a oxidação pode ser causa de poros e porosidades. A desoxidação em excesso, ao aumentar a resistência mecânica à tração da solda, aumenta sua temperabilidade. O risco de ocorrência de trincas será maior.

Na soldagem MAG o elemento desoxidante é adicionado mediante o uso de um arame especial, contendo maior teor de elemento desoxidante. Alem do Mn, são também elementos desoxidantes: Si, V e Ti. CARACTERÍSTICAS E APLICAÇÕES DE SOLDAGEM

A soldagem MIG/MAG produz soldas de alta qualidade com procedimentos de soldagem apropriados. Como não é utilizado um fluxo, a possibilidade da inclusão de escória semelhante ao processo eletrodo revestido ou arco submerso é mínima, podendo, por outro lado, ocorrer a inclusão de uma escória vítrea característica do processo se a limpeza interpasse não for feita de maneira adequada. Hidrogênio na solda é praticamente inexistente.

A soldagem MIG/MAG é um processo de soldagem para todas as posições, dependendo do eletrodo e do gás ou gases usados. Pode soldar a maioria dos metais e ser utilizado inclusive para a deposição de revestimentos superficiais. Tem capacidade para soldar espessuras maiores de 0,5 mm por transferência por curto circuito. A taxa de deposição pode chegar a 15 kg/h dependendo do eletrodo, modo de transferência, gás usado.

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DESCONTINUIDADES INDUZIDAS PELO PROCESSO Na soldagem MIG/MAG podem ocorrer as seguintes descontinuidades:

1- Falta de Fusão - pode acontecer na soldagem MIG/MAG com transferência por curto circuito. Ocorre também com transferência por spray ou pulverização axial quando utilizamos baixas correntes.

2- Falta de Penetração - sua ocorrência e mais provável com a transferência por curto circuito.

3- Inclusões de Escória - O oxigênio contido no próprio metal de base, ou aquele captado durante a soldagem sob condições deficientes de proteção, forma óxidos na poça de fusão. Na maioria das vezes, esses óxidos flutuam na poça de fusão, mas eles podem ficar aprisionados sob o metal de solda, dando origem a inclusão de escória.

4- Lascas, Dobras, Duplas Laminações e Trinca Interlamelar podem vir à tona ou surgir em soldas com alto grau de restrição.

5- Mordedura - quando acontecem, são devidas a inabilidade do soldador.

6- Poros e Porosidade - como já vimos, poros e porosidade são causadas por gás retido na solda. Na soldagem MIG/MAG verifica-se o seguinte mecanismo: o gás de proteção, injetado sem a observância de determinados requisitos técnicos. pode deslocar a atmosfera que o envolve, a qual contém oxigênio e nitrogênio. O oxigênio e nitrogênio da atmosfera podem dissolver-se na poça de fusão, dando origem a poros e porosidade no metal de solda.

7- Sobreposição - pode acontecer com a transferência por curto circuito.

8- Trincas - podem ocorrer trincas em soldagem com técnica deficiente, como por exemplo, uso de metal de adição inadequado.

CONDIÇÕES DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL Na soldagem MIG/MAG é grande a emissão de radiação ultravioleta. Existe também o problema de projeções metálicas. O soldador deve usar os equipamentos convencionais de segurança, tais como luvas, macacão, óculos para proteção da vista, etc. Na soldagem em áreas confinadas não esquecer da necessidade de uma ventilação forçada, bem como de remover da área recipientes contendo solventes que podem se decompor em gases tóxicos por ação dos raios ultra-violeta.

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A Figura contém resumidamente, algumas das informações mais importantes sobre a soldagem MIG/MAG.

TIPO DE OPERAÇÃO: Semi-automática ou automática

EQUIPAMENTOS: Retificador, gerador, pistola, cilindro de gás, unidade de alimentação de arame, unidade de deslocamento (automático)

CARACTERÍSTICAS: TAXA DE DEPOSIÇÃO:m1 a 15 kg/h ESPESSURAS SOLDADAS: Curto circuito ≥ 0,5 mm Pulver. Axial ≥ 6 mm POSIÇÕES: Todas TIPOS DE JUNTAS: Todas DILUIÇÃO: 10 a 30% FAIXA DE CORRENTE: 60 a 500 A

CONSUMÍVEIS: Arame: 0,5 a 1,6 mm Gases: Argônio Hélio CO2 Misturas: A + CO2

APLICAÇÕES TÍPICAS NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO E PETROQUÍMICA: Soldagem de tubulações e internos de vasos de pressão Soldagem de estruturas metálicas

VANTAGENS: - Alta taxa de deposição - Baixo teor de hidrogênio

combinado com alta energia

LIMITAÇÕES: - Limitado à posição plana,

exceto na transferência por curto circuito ou por arco pulsante

- Risco de ocorrência de falta de fusão

SEGURANÇA: Grande emissão de radiação ultra-violeta e projeções metálicas

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SOLDAGEM POR ELETRO ESCÓRIA (ELECTROSLAG WELDING – ESW) FUNDAMENTOS DO PROCESSO

A soldagem por eletro-escória não e um processo de soldagem a arco pois nele o arco é usado apenas para dar inicio ao processo de soldagem.

Na soldagem eletro-escória, uma escória fundida funde o metal de adição e o metal de base. A escória protetora da poça de fusão acompanha a soldagem. O processo começa pela abertura de um arco elétrico entre o eletrodo e a base da junta. Fluxo granulado e acrescido e fundido pelo calor do arco. Quando uma camada espessa de escória se forma, toda a ação do arco cessa, e a corrente de soldagem passa do eletrodo através da escoria por condução elétrica. O calor é gerado pela resistência da escória fundida à passagem da corrente de soldagem e é suficiente para fundir o eletrodo e as faces do chanfro. O eletrodo fundido (e tubo guia, se é usado) e o metal de base fundido formam a solda abaixo do banho de escória fundida. A Figura a seguir mostra esquematicamente este processo.

EQUIPAMENTO DE SOLDAGEM o processo eletro-escória é um processo automático. O equipamento básico necessário para este processo e constituído de:

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1- Fonte de energia. 2- Alimentador de arame e oscilador. 3- Tubo guia e eletrodo. 4- Deslocador (não precisa se o guia é consumível). 5- Sapata de retenção (sapata de moldagem). 6- Controles de soldagem. 7- Cabos de conexão elétrica. 8- Isolantes.

Há necessidade de se colocar uma chapa apêndice para o início da soldagem, pois o processo, na sua fase inicial, é instável, com conseqüentes prejuízos à qualidade da solda. Este apêndice é descartado posteriormente. Para o avanço vertical da soldagem, usa-se usualmente sapatas de retenção, que podem ser refrigeradas a água.

Essas sapatas são usualmente feitas de cobre. As sapatas de retenção servem para conter tanto o metal de solda fundido como o fluxo fundido. A superfície da solda é moldada pelo contorno ou formato das sapatas enquanto a poça de fusão se move para cima na junta. Conforme vai ocorrendo a solidificação, impurezas metálicas flutuam para cima do metal fundido através da escória. Fontes de energia para o processo de soldagem eletro-escória são do tipo transformador-retificador de tensão constante, que operam na faixa de 450 a 1000 A.

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Elas são similares às usadas no processo de soldagem a arco submerso. A tensão mínima em circuito aberto da fonte de energia deve ser de 60 V. É requerida uma fonte de energia separada para cada eletrodo. A Figura a seguir mostra esquematicamente uma instalação típica de soldagem eletro-escória.

O motor do alimentador do arame e o sistema de controle de soldagem são os mesmos usados para soldagem MIG/MAG ou de outro processo que utiliza arame consumível.

A corrente de soldagem e a taxa de alimentação do eletrodo, podem ser tratadas como uma só variável, porque uma varia em função da outra. Se a velocidade de alimentação do eletrodo é aumentada, a corrente de soldagem e a taxa de deposição são também aumentadas. Como a corrente de soldagem é aumentada, a profundidade da poça de fusão também é aumentada. A tensão de soldagem é uma outra variável que precisa ser levada em consideração. A tensão tem efeito maior na profundidade de fusão no metal de base e também na estabilidade de operação do processo. Aumentando-se a tensão, aumenta a profundidade de fusão e a largura da poça de fusão e também aumenta o fator de forma (relação largura/profundidade) e, como resultado, a possibilidade de ocorrência de trinca é menor. Se a tensão é baixa pode ocorrer um curto circuito entre o eletrodo e a poça de fusão. Se a tensão e alta demais, podem ocorrer respingos de solda ou aberturas de arco no topo da escória fundida. TlPOS E FUNÇÕES DOS CONSUMÍVEIS (ELETRODOS E FLUXOS)

Há dois tipos de eletrodos usados no processo de soldagem eletro-escória: eletrodos sólidos e tubulares. Eletrodos sólidos são mais largamente usados. Eletrodos tubulares são usados quando há necessidade de adição de elementos de liga.

A composição da solda determinada pelo metal de base e pelo metal de adição. A composição do fluxo também é importante, visto que ele determina a boa operação do processo. Os fluxos podem ser feitos de vários materiais tais como óxidos complexos de silício, manganês, titânio, cálcio, magnésio e alumínio. Características especiais desejadas para a solda são alcançadas pela mudança ou variação da composição do fluxo.

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As funções normais dos fluxos são: 1- Condução da corrente de soldagem. 2- Fornecimento de calor para fundir o eletrodo e o metal de base. 3- Possibilita uma operação estável. 4- Proteção do metal fundido da atmosfera.

É necessária apenas uma pequena quantidade de fluxo para a soldagem. Um banho de escória de 40 a 50 mm de profundidade é usualmente requerido de maneira que o eletrodo consiga permanecer no banho e fundir-se debaixo da superfície.

CARACTERÍSTICAS E APLICAÇÕES DE SOLDAGEM A soldagem eletro-escória é um processo de aplicação limitada, usado apenas para fazer soldas verticais em espessuras médias espessas de aços carbono, de baixa liga, de alta resistência, de médio carbono, e de alguns aços inoxidáveis. O processo se aplica melhor a espessuras acima de 20 mm. Embora habilidade manual não seja requerida, o conhecimento da técnica é necessário para operar o equipamento. Algumas das suas vantagens são:

1- Alta taxa de deposição e boa qualidade de solda com relação a exames não destrutivos, fazem desse processo desejável para seções espessas encontradas em inúmeras aplicações industriais, tais como: maquinarias pesadas, vasos de pressão, navios e fundidos grandes.

2- Requer pouca ajustagem e preparação da junta (usualmente juntas sem chanfro).

3- Solda materiais espessos num só passe, com um único ajuste.

4- É um processo mecanizado com um mínimo de manuseio de material. Uma vez iniciado o processo, ele continua ate o término.

5- Requer tempo mínimo de soldagem e apresenta uma distorção mínima.

6- Não há arco de soldagem visível e nenhum lampejo de arco.

A grande desvantagem do processo é devida à soldagem eletro-escória ser feita em um só passe. O deslocamento da fonte de calor é suficientemente lento para permitir o superaquecimento e, consequentemente, o crescimento de grãos da zona fundida e da zona afetada termicamente, o que conduz a uma solda com propriedades deficientes. no que tange à tenacidade da junta soldada. A fragilidade da solda assim obtida necessita, para ser corrigida de um tratamento térmico posterior à soldagem - a normalização. DESCONTINUIDADES INDUZIDAS PELO PROCESSO

Soldas feitas com o processo de soldagem eletro-escória sob condições de operação adequadas são de alta qualidade e livres de descontinuidades. Descontinuidades podem aparecer porém, se não for seguido um procedimento de soldagem adequado.

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Algumas descontinuidades que podem resultar deste processo são:

1- Falta de Fusão - soldas de chapas espessas, nas quais o calor é distribuído por oscilação do eletrodo, podem apresentar falta de fusão na parte central ou perto das sapatas. O efeito de resfriamento das sapatas pode impedir a fusão do metal de base próximo à superfície em que a sapata está apoiada. A indicação resultante assemelha-se com uma mordedura.

Podem ocorrer também num inicio de soldagem com temperatura abaixo da necessária.

2- Inclusões - são incomuns mas podem acontecer. É o caso de pedaços de arame

introduzidos na poça de maneira muito rápida pela unidade de alimentação de arame e que não se fundem. Também têm sido encontradas na zona fundida, varetas e até mesmo partes do equipamento de soldagem como, por exemplo, a extremidade do guia tubular de eletrodo.

3- Inclusões de Escória - podem ocorrer se a solda for quase interrompida ou for

interrompida e reiniciada. O processo de soldagem exige uma poça de escória aquecida a aproximadamente 1.700º C. Um reinicio de soldagem inadequado pode não fundir perfeitamente o metal, redundando em escória na solda.

4- Porosidade - quando ocorre, é grosseira e do tipo vermiforme. A fonte de gás pode

ser um pedaço de asbesto úmido utilizado como vedação entre a sapata de retenção e a peca a ser soldada, fluxo contaminado ou úmido, eletrodo, tubo guia ou material para início de soldagem úmidos.

5- Sobreposição - pode ocorrer se as sapatas não forem bem ajustadas às chapas,

permitindo o vazamento de material fundido. 6- Trinca Interlamelar - não tem sido observada na soldagem eletro-escória de juntas

de topo porque não se registram tensões no sentido da espessura das chapas do metal de base.

7- Trincas - devidas à fissuração a frio não são encontradas na soldagem eletro-

escória. Isso devido ao ciclo lento de aquecimento e resfriamento da junta, inerente ao processo. Já as trincas causadas pela fissuração a quente são comuns na soldagem eletro-escória, principalmente no caso de soldas com alto grau de restrição, devido à granulação grosseira da junta soldada. Essas trincas propagam-se ao longo dos contornos de grãos.

8- Duplas Laminações - não se constituem em grandes inconvenientes para a

soldagem eletro-escória. A escória fundida atrai para fora qualquer inclusão existente na dupla laminação e sela a dupla laminação ao longo da solda. Analogamente, lascas e dobras são absorvidas pela soldagem eletro-escória.

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A Figura a seguir contem resumidamente, algumas das informações mais importantes sobre a soldagem por eletro-escória.

TIPO DE OPERAÇÃO: Automática EQUIPAMENTOS: Gerador, retificador Unidade de alimentação de arame Unidade de deslocamento Unidade de resfriamento

CUSTO DO EQUIPAMENTO: 20 (Soldagem c/ elet. Revestido = 1)

CARACTERÍSTICAS: ESPESSURAS SOLDADAS: > 20 mm (tecnicamente viável) POSIÇÕES: Vertical TIPOS USUAIS DE JUNTA: De topo De ângulo DILUIÇÃO: 50 a 60% FAIXA DE CORRENTE: 450 a 1500 A

CONSUMÍVEIS: Arames (1 ou mais) Fluxo Tubo guia consumível

APLICAÇÕES TÍPICAS NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO E PETROQUÍMICA: Soldagem de juntas longitudinais de reatores de grande espessura de aço carbono Ou de aço de baixa liga

VANTAGENS:

- Execução rápida de juntas em chapas grossas

- Dispensa a preparação de chanfros

LIMITAÇÕES: - Limitada à posição vertical - Requer tratamento térmico de

normalização devido ao superaquecimento

SEGURANÇA: Risco de derramamento de metal líquido

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SOLDAGEM ELETRO-GÁS (ELECTROGAS WELDING - EGW)

FUNDAMENTOS DO PROCESSO

A soldagem eletro-gás é uma variação dos processos MIG/MAG e com ARAME TUBULAR, que utiliza sapatas de retenção para confinar a poça de fusão na soldagem na posição vertical. A formação da atmosfera protetora e a transferência do metal são idênticas ao processo MIG/MAG. Uma proteção adicional pode ou não ser utilizada pela injeção de um gás ou de uma mistura de gases provenientes de uma fonte externa. Os aspectos mecânicos do processo de soldagem eletro-gás são similares aos do processo eletro-escória e, como este, uma vez iniciado continua até se completar a solda. A Figura a seguir mostra esquematicamente este processo.

A soldagem normalmente é feita num único passe.

Para o início da operação um eletrodo consumível em forma de arame, sólido ou tubular, é alimentado numa cavidade formada pelas faces do chanfro das peças a serem soldadas e pelas sapatas de retenção. Um arco elétrico se inicia entre o eletrodo e uma chapa apêndice situada na parte inferior da junta. O calor do arco funde as faces do chanfro e o eletrodo que é alimentado de maneira continua. 0 metal fundido proeminente do metal de adição e do metal de base fundido forma uma poça de fusão abaixo do arco e se solidifica.

O eletrodo pode oscilar horizontalmente através da junta, principalmente em juntas mais espessas de maneira a distribuir de maneira mais uniforme o calor e o metal de adição.

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À medida que a solda se solidifica uma ou ambas as sapatas se movem para cima junto com o cabeçote de soldagem de modo a dar continuidade à solda. Embora o eixo da solda seja vertical, a posição de soldagem é a posição plana, com deslocamento vertical. EQUIPAMENTO DE SOLDAGEM

O equipamento básico para a soldagem eletro-gás é similar ao convencional da soldagem por eletro-escória. A diferença fundamental é 3 introdução do gás de proteção do arco e da poça de metal fundido, quando o gás de proteção é necessário (na soldagem eletro-gás com arame tubular, o gás de proteção nem sempre é necessário). Basicamente, os componentes do sistema de soldagem eletro-gás são: 1- Fonte de energia de corrente contínua. 2- Sapatas refrigeradas com água para conter a solda fundida. 3- Uma pistola de soldagem. 4- Dispositivo para alimentar o arame. 5- Um mecanismo para oscilar a pistola na soldagem. 6- Equipamento para suprir o gás de proteção, Quando usado. Num sistema típico de soldagem eletro-gás, os componentes essenciais, com exceção da fonte de energia, são incorporados num único conjunto (cabeçote de soldagem) que se move verticalmente para cima, acompanhando a progressão da soldagem. Dispositivos de controle para fluxo de água, pressão horizontal nas sapatas retentoras, oscilação da pistola de soldagem, alimentador de arame, e movimento vertical são similares aos usados no processo de soldagem com eletro-escória. FONTE DE ENERGIA A fonte de energia pode ser tanto do tipo tensão constante como do tipo corrente constante. Quando uma unidade de tensão constante é utilizada, o deslocamento vertical pode ser controlado manualmente ou por um dispositivo, tal como uma célula fotoelétrica, que detecta a altura da subida da poça de fusão. Com fontes de energia tipo tensão variável (corrente constante), o deslocamento vertical pode ser controlado pela variação do arco voltaico. ALIMENTADOR DO ELETRODO DE ARAME É similar ao utilizado nos processes de soldagem automática MIG/MAG e com arame tubular. O alimentador deve ser capaz de suprir o eletrodo a altas velocidades e de endireitar o arame tornando sua extremidade reta.

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PISTOLA DE SOLDAGEM A pistola de soldagem para soldagem eletro-gás efetua as mesmas funções daquelas das soldagem MIG/MAG e com arame tubular. Ela guia o eletrodo para a posição desejada na abertura da junta, transmite a corrente de soldagem para o eletrodo, e, em algumas aplicações. ela fornece gás de proteção ao redor do eletrodo e do arco.

A principal diferença entre uma pistola de soldagem eletro-gás e as da soldagem MIG/MAG ou com arame tubular, é a limitação na dimensão paralela à abertura da raiz entre chapas, pois o bocal da pistola deve se adaptar nesta abertura estreita. A largura da pistola é freqüentemente limitada a 10 mm para encaixar-se em aberturas de raiz de no mínimo 17 mm, para que possa ter um deslocamento horizontal adequado. SAPATAS DE RETENÇÃO Tal como na soldagem por eletro-escória, sapatas são usadas para reter a poça de fusão da solda. Usualmente ambas as sapatas movem-se para cima com a progressão da soldagem. Em algumas soldagens uma das sapatas pode ser um cobre-junta estacionário. Para prevenir que a poça de fusão incorpore o cobre das sapatas, estas são refrigeradas a água para não se fundirem. TIPOS E FUNÇÕES DE CONSUMÍVEIS (ELETRODOS E GASES) Há dois tipos de eletrodos usados na soldagem eletro-gás, a saber: 1- Arame tubular (com fluxo internamente). 2- Arames sólidos. Os dois tipos de eletrodos são usados comercialmente. A especificação AWS A 5.26 cobre os requisitos desses eletrodos para a soldagem de aços carbono e de baixa liga.

Para soldagem de aço com arame tubular, CO2 é o gás de proteção normalmente usado. A mistura de 80% argônio - 20% CO2 é normalmente usada para soldagem de aço com eletrodos sólidos.

Alguns eletrodos tubulares são do tipo auto protetor. Eles geram um vapor protetor denso através do calor de arco para proteger o metal de adição e o metal de solda fundido.

CARACTERÍSTICAS E APLICAÇÕES DE SOLDAGEM A soldagem eletro-gás é usada para a união de chapas espessas que devem ser soldadas na posição vertical ou que podem ser posicionadas verticalmente para a soldagem. A soldagem e feita usualmente num só passe.

A viabilidade econômica depende da espessura da chapa e do comprimento da junta. O processo é usado principalmente para a soldagem de aços carbono e aços ligas, mas também e aplicável a aços inoxidáveis austeníticos, e outros metais e ligas que são soldáveis pelo processo MIG/MAG. A espessura do metal de base pode variar

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numa faixa de 10 a 100 mm. Usualmente, quando a espessura é superior a 75 mm, o processo de soldagem eletro-escória é mais recomendado que o processo eletro-gás.

Quanto maior a junta a ser soldada, maior e a eficiência deste processo. Para soldagem de campo, por exemplo, juntas verticais de tanques de armazenamento de grande porte, o processo elimina o grande trabalho e o custo da soldagem manual. As variáveis de soldagem do processo eletro-gás são similares às do processo por eletro-escória.

A energia normalmente usada, no processo de soldagem eletro-gás, é de corrente continua, polaridade inversa.

Fontes de energia usadas para soldagem eletro-gás são usualmente na faixa de 750 a 1000 A para ciclo de trabalho de 100% (uso contínuo).

Neste processo. o calor do arco deve ser aplicado uniformemente através da junta com chapas de 30 a 100 mm de espessura, a pistola de soldagem é oscilada horizontalmente sobre a poça de fusão para realizar uma deposição uniforme do metal e a fusão completa de ambas as partes da raiz. A oscilação horizontal não é usualmente necessária para chapas menores que 30 mm de espessura.

DESCONTINUIDADES INDUZIDAS PELO PROCESSO A soldagem eletro-gás é basicamente um processo de soldagem MIG/MAG ou com arame tubular. Todas as descontinuidades encontradas nas soldas feitas pelos dois processos podem ser encontradas em soldas feitas com a soldagem eletro-gás. Entretanto, a causa de algumas descontinuidades, tal como falta de fusão, pode ser diferente na soldagem eletro-gás.

Soldas feitas com processo de soldagem eletro-gás sob condições normais de operação resultam em soldas de alta qualidade e livres de descontinuidades prejudiciais. Entretanto, soldagens feitas em condições anormais podem resultar em soldas defeituosas. Descontinuidades na solda que podem ser encontradas são inclusões de escória, porosidades e trincas. 1- Inclusões de Escória O processo é usualmente num só passe, e assim a remoção da escória não é requerida. A velocidade de solidificação da solda é relativamente baixa. Há um tempo grande disponível para a escória fundida flutuar para a superfície da poça de fusão. Entretanto, quando é utilizada a oscilação do eletrodo, a solda pode solidificar parcialmente perto de uma sapata enquanto o arco está perto da outra sapata. Quando o arco retorna a escória pode ser incorporada se ela não é refundida.

2- Porosidade

Eletrodos tubulares contém elementos desoxidantes e desnitratante na alma. Uma combinação do gás de proteção e compostos formadores de escória da alma do eletrodo, usualmente produz uma solda sã; livre de porosidades. Contudo, se algo

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interfere com a cobertura do gás de proteção, podem resultar porosidades. Outras causas de porosidades podem ser correntes excessivas de ar, vazamento de água nas sapatas de retenção e eletrodo ou gás de proteção contaminado. Quando a porosidade é encontrada, ela usualmente começa perto das margens da solda e corre em direção ao eixo da solda, seguindo a direção da solidificação.

3- Trincas Não ocorrem em condições normais de soldagem. O aquecimento e resfriamento relativamente lentos da solda reduzem consideravelmente o risco do desenvolvimento de fissuração a frio. Também a zona afetada termicamente tem uma alta resistência à fissuração a frio. Se trincas ocorrem, elas são usualmente do tipo trincas a quente. As trincas se formam a altas temperaturas, junto com, ou imediatamente após, a solidificação. Elas estão localizadas próximo ao centro da solda. Trincas na solda podem ser evitadas pela modificação da característica de solidificação da solda. Isto pode ser realizado pela alteração da forma da poça de fusão, através de mudanças apropriadas nas variáveis de soldagem. A tensão do arco deve ser aumentada, e a amperagem e a velocidade de deslocamento decrescidas. Freqüentemente, o aumento na abertura da raiz entre chapas pode ajudar, embora isto possa ser antieconômico. Se trincas são causadas pelo alto carbono ou alto enxofre no aço, a penetração do metal de base deve ser mantida baixa para minimizar a diluição do metal de base na solda. Além disso, um eletrodo com alto teor de manganês pode ser usado para soldagem de aços de alto enxofre.

Além dessas descontinuidades observar que:

- a alta taxa de deposição deste processo implica em alto risco de falta de fusão, e

- a soldagem eletro-gás, a exemplo da soldagem por eletro-escória. apresenta

o problema do superaquecimento: a granulação grosseira da solda e de regiões adjacentes apresenta propriedades deficientes no que se refere à tenacidade. Torna-se pois necessário um tratamento térmico após a soldagem.

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A Figura a seguir resume as principais características do processo de soldagem eletro-gás.

TIPO DE OPERAÇÃO: Automática

EQUIPAMENTOS: Gerador, transformador, retificador, normalmente CC, pistola de soldagem, cilindros de gás, unidade de alimentação de arame, unidade de deslocamento.

CUSTO DO EQUIPAMENTO: 20 (Soldagem c/ elet. Revestido = 1) CARACTERÍSTICAS: TAXA DE DEPOSIÇÃO: 10 kg/h ESPESSURAS SOLDADAS: 10-100 mm POSIÇÕES: Apenas vertical TIPOS USUAIS DE JUNTA: de topo De ângulo DILUIÇÃO: 10 a 30%

CONSUMÍVEIS: Arame sólido ou tubular Gases

APLICAÇÕES TÍPICAS NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO E PETROQUÍMICA: Soldagem de juntas verticais de tanques de armazenamento VANTAGENS:

- Taxa de deposição elevada (em 15 a 20 min solda-se as juntas verticais de um tanque)

- Permite a soldagem de chanfros em V

LIMITAÇÕES: - Limitada à posição vertical - Baixa tenacidade ao entalhe da

solda (granulação grosseira)

SEGURANÇA: Grande emissão de radiação ultra-violeta e projeções metálicas

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SOLDAGEM A GÁS (OXYFUEL GAS WELDING – OFW) FUNDAMENTOS DO PROCESSO Soldagem a gás é todo processo que utiliza um gás combustível combinado com o oxigênio para efetuar a união de metais. A fonte de calor, sendo uma chama, é menos potente que um arco elétrico. O aquecimento da peça exige um tempo maior, permanecendo a peça por mais tempo em altas temperaturas. Soldas podem ser com ou sem pressão, e com ou sem metal de adição. A figura a seguir mostra esquematicamente este processo.

EQUIPAMENTO DE SOLDAGEM O equipamento necessário para este processo varia muito, dependendo da aplicação e do tipo de combustível usado. O equipamento básico é mostrado na figura a seguir. Este consiste de cilindros de gás combustível e cilindros de oxigênio com reguladores para cada mangueira, e de maçarico de soldagem. O maçarico desempenha a função de misturador do gás combustível com o oxigênio para prover o tipo de chama adequada para a soldagem. Este, além da conexão de mangueira e de manipulador, contém válvulas de oxigênio e gás combustível para regulagem da mistura.

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CAPÍTULO 04 – QUALIFICAÇÃO EM SOLDAGEM – TERMINOLOGIA

CONFORME NBR 10474 Esta norma define os termos empregados nas operações de qualificação em soldagem.

Seções Termos Definições

1.1 Abertura da raiz Separação entre membros a serem unidos na raiz da junta. Ver figura 1 no anexo.

1.2 Acopladeira Maquinário empregado geralmente nas operações de montagem de componentes a serem soldados.

1.3 Ângulo de arraste

Ângulo de deslocamento, quando o eletrodo está apontando para a direção oposta à da progressão da solda. Ver ângulo de deslocamento e figura 2 no anexo.

1.4 Ângulo de avanço

Ângulo de deslocamento, quando o eletrodo está apontando para a direção de progressão da solda. Ver ângulo de deslocamento e figura 2 no anexo.

1.5 Ângulo de deslocamento

a) para chapa: ângulo que o eletrodo faz com uma linha de referência perpendicular ao eixo da solda, contida num plano que passa por este eixo. Ver também ângulo de avanço e ângulo de arraste. Ver figura 2 no anexo. b) Para tubo: Ângulo que o eletrodo faz com uma linha de referência estendendo do centro do tubo até a poça de fusão, no plano do eixo de solda. Este ângulo pode ser usado para definir a posição das tochas, pistolas, varetas e feixes de alta energia.

1.6 Ângulo de trabalho

a) para chapas: ângulo formado entre o eletrodo e a superfície do metal de base, no plano perpendicular ao eixo da solda. Ver figuras 2.a e 2.b no anexo. b) para tubos: ângulo formado entre o eletrodo e a linha de referência tangente do tubo, no plano comum ao eixo da solda. Ver figura 2.c no anexo.

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Seções Termos Definições

1.7 Ângulo do bisel

Ângulo formado entre a borda preparada do componente e um plano perpendicular à superfície deste componente. Ver figura 1 no anexo.

1.8 Ângulo do chanfro Ângulo integral entre as bordas preparadas dos componentes. Ver figura 1 no anexo.

1.9 Bisel Borda do componente a ser soldado, preparada na forma angular. Ver figura 1 no anexo.

1.10 Camada Deposição de um ou mais passes consecutivos dispostos lado a lado. Ver figura 3 no anexo.

1.11 Chanfro

Abertura devidamente preparada, na superfície de uma peça ou entre dois componentes, para conter a solda. Os principais tipos de chanfros são os seguintes (ver figura 4 no anexo): a) chanfro J; b) chanfro em duplo J; c) chanfro em U; d) chanfro em duplo U; e) chanfro em V; f) chanfro em X; g) chanfro em meio V; h) chanfro em K; i) chanfro reto.

1.12 cobre-junta Material colocado na parte posterior da junta a ser soldada, para suportar o metal fundido, durante a soldagem. Ver figura 3 em anexo.

1.13 Ensaio

Avaliação realizada em um certo material de maneira preestabelecida, sem a utilização de dispositivos laboratoriais específicos, podendo ser sob forma destrutiva ou não destrutiva. Ver figura 2 no anexo.

1.14 Face da raiz Parte da face do chanfro adjacente à raiz da junta. Ver figura 1 no anexo.

1.15 Face de fusão Superfície do metal de base a ser fundida durante a soldagem. Ver figura 6 no anexo.

1.16 Face do chanfro Superfície de um componente preparada previamente, para conter a solda. Ver figura 5 em anexo.

1.17 Geometria da junta Forma e dimensões da seção transversal de uma junta a ser soldada

1.18 Goivagem Operação pela qual se forma um bisel ou chanfro, através da remoção de material.

1.19 Goivagem a arco Operação pela qual se forma um bisel ou chanfro, através da remoção de material por arco elétrico.

1.20 Intensidade de corrente de soldagem

Faixa de corrente elétrica aplicada durante a execução de solda.

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Seções Termos Definições

1.21 Junta

Região onde duas ou mais peças serão unidas por soldagem. Tipos: de aresta, de topo, de ângulo e sobreposta. Ver figuras 7, 8, 9 e 10 no anexo.

1.22 Junta dissimilar Junta constituída por componentes, cujas composições químicas dos metais de base diferem significativamente entre si.

1.23 Linha de fusão Interface entre a zona de fusão e o metal de base. Ver figura 6 do anexo.

1.24 Mata-junta Ver cobre-junta.

1.25 Metal de adição Metal a ser adicionado à uma junta para sua soldagem ou brasagem.

1.26 Metal de base Material a ser soldado, brasado ou cortado. 1.27 Metal de solda Região fundida durante a soldagem.

1.28 Metal depositado Metal de adição depositado durante a operação de soldagem.

1.29 Operador de soldagem Pessoa capacitada a operar equipamento de soldagem automático ou mecanizado.

1.30 Oscilação do eletrodo Medida linear do deslocamento lateral do eletrodo, em relação ao eixo da solda. Ver figura 11 no anexo.

1.31 Passe Ver passe de solda.

1.32 Passe de revenimento Depósito de solda, feito em condições que permitem a modificação estrutural do depósito anterior e de sua zona afetada pelo calor.

1.33 Passe de solda

Progressão simples de uma operação de soldagem ou revestimento. O resultado de um passe é um cordão de solda. Ver figura 3 no anexo.

1.34 Passe de solda estreito Passe realizado sem movimento oscilatório apreciável. Ver figura 11 no anexo.

1.35 Passe de solda oscilante Passe realizado com oscilação transversal. Ver figura 11 do anexo.

1.36 Perna de solda Distância mínima da raiz da junta, a margem da solda em ângulo. Ver figura 12 do anexo.

1.37 Polaridade Ver polaridade direta e polaridade inversa.

1.38 Polaridade direta Tipo de ligação para soldagem com corrente contínua, onde o eletrodo é o polo negativo e o componente, o polo positivo.

1.39 Polaridade inversa Tipo de ligação para soldagem com corrente contínua, onde o eletrodo é o polo positivo e o componente, o polo negativo.

1.40 Pós-aquecimento Aplicação de calor da junta soldada, brasada ou cortada, imediatamente após a operação de soldagem, de brasagem ou de corte.

62

Seções Termos Definições

1.41 Posição de soldagem

Ângulo formado entre o eixo da solda e a horizontal (inclinação do eixo) e entre uma linha de referência perpendicular à face da solda e uma linha preestabelecida (rotação da face). Ver figuras 13 e 14 do anexo.

1.42 Posição horizontal

a) em soldas em ângulo: posição na qual a soldagem é executada na parte superior de uma superfície aproximadamente horizontal e contra uma superfície aproximadamente vertical. Adota-se a identificação 2F. Ver figura 15.b no anexo. b) em soldas em chanfro: posição na qual o eixo da solda está em um plano aproximadamente horizontal e a face da solda, em um plano aproximadamente vertical. Adota-se a identificação 2G. Ver figura 16.b no anexo.

1.43 Posição horizontal fixa

Posição na qual o eixo do tubo é aproximadamente horizontal, sendo que o tubo não é girado durante a soldagem. Adota-se a identificação 5G. Ver figura 17.c no anexo.

1.44 Posição horizontal girada

Posição na qual o eixo do tubo é aproximadamente horizontal, sendo que o tubo é girado durante a soldagem, feita na posição plana. Adota-se a identificação 1G. Ver figura 17.a no anexo.

1.45 Posição inclinada

Posição na qual o eixo do tubo é aproximadamente inclinado a 45º, sendo que o tubo não é girado durante a soldagem. Adota-se a identificação 6G ou 6GR. Ver figuras 17.d e 17.e no anexo.

1.46 Posição plana

Posição na qual a face da solda fica em um plano aproximadamente horizontal, sendo usada para soldar a parte superior da junta. Adotam-se a identificação 1F para soldas em ângulo e 1G para soldas em chanfro. Ver figuras 15.a e 16.a e no anexo.

1.47 Posição sobrecabeça Posição na qual executa-se a soldagem pelo lado inferior da junta. Ver figuras 15.d e 16.d no anexo.

1.48 Posição vertical

Posição na qual o eixo da solda está em um plano aproximadamente vertical. Adota-se a identificação 3G para solda em chanfro e 3F para solda em ângulo. Ver figuras 15.c e 16.c no anexo.

63

Seções Termos Definições

1.49 Pré-aquecimento Aplicação de calor ao metal de base, imediatamente antes da operação de soldagem, brasagem ou corte.

1.50 Progressão de soldagem

Sentido em que se executa a soldagem ao longo de uma junta; quando esta junta é posicionada na vertical pode-se Ter progressão ascendente ou descendente.

1.51 Qualificação de soldador Demonstração da habilidade de um soldador em executar soldas, de acordo com as variáveis previamente estabelecidas.

1.52 Reforço da solda Metal depositado em excesso, além do necessário para preencher a junta. Ver figura 21 do anexo.

1.53 Revestimento Deposição de um metal de adição sobre um metal de base, para obter propriedades ou dimensões desejadas.

1.54 Seqüência de passes

Ordem pela qual ocorrem os depósitos unitários de uma solda multipasse, em relação à seção transversal da junta. Ver figura 3 do anexo.

1.55 Seqüência de soldagem Ordem pela qual são executadas as soldas de um equipamento.

1.56 Solda

União localizada de materiais através de aquecimento a temperaturas adequadas com ou sem aplicação de pressão, podendo-se usar material de adição, ou somente com aplicação de pressão sem aquecimento.

1.57 Solda autógena Solda executada por fusão de materiais, sem a participação de metal de adição.

1.58 Solda circunferencial Solda executada em uma junta circunferencial. Ver figura 17 do anexo.

1.59 Solda descontínua Solda executada de maneira que a sua continuidade seja interrompida por espaçamentos sem solda.

1.60 Solda descontínua coincidente Ver solda em cadeia.

1.61 Solda descontínua intercalada

Ver solda em escalão.

1.62 Solda de selagem Solda executada com a finalidade de impedir vazamentos.

1.63 Solda de tampão

Solda executada em um furo circular ou não, localizado em uma das superfícies de uma junta sobreposta ou em T, que une um componente a outro. As paredes do furo podem ser paralelas ou não, e o furo pode ser parcial ou totalmente preenchido com solda. Ver figura 19 do anexo.

64

Seções Termos Definições

1.64 Solda de topo

Solda executada em uma junta, cuja seção transversal às superfícies dos componentes a serem soldadas, está alinhada aproximadamente num mesmo plano. Ver figura 2.a do anexo.

1.65 Solda em ângulo

Solda cuja seção transversal apresenta-se aproximadamente triangular, com um ângulo geralmente reto entre as superfícies a serem unidas. Ver figura 2.b do anexo.

1.66 Solda em cadeia

Solda descontínua, executada em ambos os lados de uma junta de ângulo, composta por cordões igualmente espaçados, de modo que um trecho dos cordões se oponha ao outro, Ver figura 20 do anexo.

1.67 Solda em chanfro Solda executada em uma junta, com bisel previamente preparado. Ver figura 22 do anexo.

1.68 Solda em escalão

Solda descontínua, executada em junta de ângulo, geralmente em T, composta por cordões igualmente espaçados, de modo que um trecho dos cordões, se oponha a uma parte não soldada. Ver figura 23 do anexo.

1.69 Solda heterogênea

Solda executada de modo que a composição química do metal de solda, seja significativamente diferente da composição do metal de base.

1.70 Solda homogênea Solda executada de modo que a composição química do metal de solda, seja próxima à do metal de base.

1.71 Solda longitudinal Solda paralela ao eixo de um tubo ou no sentido do comprimento de determinada peça. Ver figura 18 do anexo.

1.72 Solda por costura

Solda executada entre ou sobre superfícies sobrepostas, podendo ser constituída de um único passe ou de uma série de pontos de solda. Ver figura 25 do anexo.

1.73 Solda por pontos

Solda executada entre ou sobre componentes sobrepostos, cuja fusão ocorre entre as superfícies em contato ou sobre a superfície externa de uma dos componentes. A seção transversal da solda no plano da junta é aproximadamente circular. Ver figura 24 do anexo.

1.74 Solda transversal

Solda perpendicular ao sentido do comprimento de uma peça. No caso de tubos denomina-se solda circunferencial. Ver figura 18 do anexo.

1.75 Soldador Pessoa que executa uma operação de soldagem manual ou semi-automática.

65

Seções Termos Definições

1.76 Soldagem Método utilizado para unir materiais por meio de solda

1.77 Soldagem automática

Soldagem feita com equipamento que executa a operação de soldagem, com ajuste dos controles feito por um operador de soldagem. O equipamento pode ou não posicionar a peça.

1.78 Soldagem manual Operação realizada por equipamento de soldagem, sendo que toda a sua seqüência é executada e controlada manualmente.

1.79 Soldagem semi-automática

Operação realizada por equipamento de soldagem que controla somente a alimentação do metal de adição. A progressão da solda é controlada manualmente.

1.80 Velocidade de soldagem Velocidade com a qual a solda progride.

1.81 Zona afetada pelo calor

Região do metal de base que não foi fundida durante a soldagem, mas cujas microestruturas e propriedades mecânicas foram alteradas devido ao calor da soldagem. Ver figura 6 do anexo.

1.82 Zona de fusão Área do metal de base fundida, determinada sobre a seção transversal da solda. Ver figura 6 do anexo.

1.83 Zona fundida Ver metal de solda.

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ANEXO – FIGURAS

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Figura 11 – Solda com e sem oscilação do eletrodo

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Tabulações das Posições de Solda

Posição Diagrama de Referência

Inclinação Do eixo - graus

Rotação Da face - graus

Plana A 0 a 15 -150 a 210

Horizontal B 0 a 15 125 a 150 210 a 235

Sobrecabeça C 0 a 75 0 a 125

235 a 360

Vertical D E

15 a 75 75 a 90

125 a 235 0 a 360

Figura 13 – Posições de soldagem para soldas em ângulo

- O plano horizontal de referência é tomado de forma a estar sempre abaixo da solda considerada

- A inclinação do eixo é medida a partir do plano horizontal de referência em direção ao plano vertical

- O ângulo de rotação da face é medido a partir de uma linha perpendicular ao eixo da solda e situada no mesmo plano vertical que contém este eixo

- A posição de referência (0º) de rotação da face aponta, invariavelmente, na direção oposta àquela na qual o ângulo do eixo aumenta

- O ângulo de rotação da face da solda é medido no sentido horário, a partir desta posição de referência (0º), quando observado o ponto P

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Tabulações das Posições de Solda

Posição Diagrama de Referência

Inclinação Do eixo - graus

Rotação Da face - graus

Plana A 0 a 15 150 a 210

Horizontal B 0 a 15 80 a 150

210 a 280

Sobrecabeça C 0 a 75 0 a 80

280 a 360

Vertical D E

15 a 75 75 a 90

80 a 280 0 a 360

Figura 14 – Posições de soldagem para soldas em chanfro

- O plano horizontal de referência é tomado de forma a estar sempre abaixo da solda considerada

- A inclinação do eixo é medida a partir do plano horizontal de referência em direção ao plano vertical

- O ângulo de rotação da face é medido a partir de uma linha perpendicular ao eixo da solda e situada no mesmo plano vertical que contém este eixo

- A posição de referência (0º) de rotação da face aponta, invariavelmente, na direção oposta àquela na qual o ângulo do eixo aumenta

- O ângulo de rotação da face da solda é medido no sentido horário, a partir desta posição de referência (0º), quando observado o ponto P

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Figura 17 – Posições para qualificação – Soldagem de tubos

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DESCONTINUIDADES OBJETIVO Este módulo define os termos empregados na denominação de descontinuidades em juntas soldadas. DESCONTINUIDADES Antes de se falar sobre descontinuidades, é conveniente que se defina as três palavras seguintes, as quais estão na seqüência de ocorrência: INDICAÇÃO: Evidência que requer interpretação para se determinar o seu significado. DESCONTINUIDADE: Interrupção da estrutura típica de uma peça, no que se refere à homogeneidade de características físicas, mecânicas ou metalúrgicas. DEFEITO: Descontinuidade que por, sua natureza, tipo, dimensões, localização ou efeito acumulado, torna a peça imprópria para uso, por não satisfazer os requisitos mínimos de aceitação da norma aplicável. Das definições podemos concluir: a) O ideal seria termos soldas isentas de descontinuidades. Contudo, as soldas não

são perfeitas e contém descontinuidades de vários graus; b) Um defeito é, sempre, rejeitável; c) Uma descontinuidade só pode ser chamada de defeito quando ela exceder o

padrão de aceitação das normas ou especificações. Portanto, a seguinte seqüência deverá ser aplicada no momento da avaliação: 1º) Tipo de descontinuidade; 2º) Tamanho da descontinuidade; 3º) Localização da descontinuidade. DEFINIÇÕES As definições apresentadas para termos relacionados são as seguintes: 1- Abertura de arco

Imperfeição local na superfície do metal de base caracterizada por uma ligeira adição ou perda de metal, resultante da abertura acidental do arco elétrico. Ver figura 10.

2- Ângulo excessivo de reforço Ângulo excessivo entre o plano da superfície do metal de base e o plano tangente ao reforço da solda, traçado a partir da margem da solda. Ver figuras 4 e 5.

84

3- Cavidade alongada

Vazio não arredondado com a maior dimensão paralela ao eixo da solda. Ver figura 13.

4- Concavidade raiz Reentrância na raiz da solda, podendo ser: a) Central, situada ao longo do centro do cordão. Ver figura 15a. b) Lateral, situada nas laterais do cordão. Ver figura 15b.

5- Concavidade excessiva

Solda em ângulo com a face excessivamente côncava. Ver figura 1.

6- Convexidade excessiva Solda em ângulo com a face excessivamente convexa. Ver figura 2.

7- Deformação angular Distorção angular da junta soldada em ângulo, com relação à configuração do projeto. Ver figura 3.

8- Deposição insuficiente acabamento Insuficiência de metal na face da solda, abaixo de uma linha imaginária traçada entre as margens da solda. Ver figura 16.

9- Desalinhamento Junta soldada de topo, cujas superfícies das peças, embora paralelas, apresentam-se desalinhadas. Ver figura 6.

10- Embicamento Deformação angular na junta soldada de topo. Ver figura 7.

11- Falta de fusão Descontinuidade bidimensional causada pela falta de união entre a zona fundida e o metal de base, ou entre passes da zona fundida. Ver figura 20.

12- Falta de penetração Insuficiência de metal na raiz da solda. Ver figura 21.

13- Fissura Ver termo preferencial: trinca.

14- Inclusão de escória Material não metálico retido na zona fundida, podendo ser: a) Alinhada; Ver figuras 19a e 19b; b) Isolada; Ver figura 19c; c) Agrupada; Ver figura 19d.

15- Inclusão metálica

Metal estranho retido na zona fundida.

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16- Microtrinca Trinca com dimensões microscópicas.

17- Mordedura Depressão sob a forma de entalhe, no metal de base, acompanhando a margem da solda, podendo ser: a) na face da solda; ver figura 14a. b) na raiz da solda. Ver figura 14b.

18- Penetração excessiva

Metal da zona fundida em excesso na raiz da solda. Ver figura 11.

19- Perfuração Furo na solda(ver figura 12a) ou penetração excessiva localizada (ver figura 12b) resultante da perfuração da poça de fusão durante a soldagem (também conhecida como teta).

20- Poro Vazio arredondado, podendo ser: a) interno à solda; b) superficial.

21- Porosidade

Conjunto de poros internos à solda ou superficial, podendo ser: (ver figuras 17 e 18) a) agrupada; b) alinhada; c) vermiforme.

22- Rachadura

Ver termo preferencial: trinca.

23- Rechupe de cratera Falta de metal resultante da contração da zona fundida, localizada na cratera do cordão. Ver figura 30.

24- Reforço excessivo Excesso de metal da zona fundida, localizado na face da solda. Ver figura 4.

25- Respingos Glóbulos do metal de adição transferidos durante a soldagem e aderidos à superfície do metal de base, ou à zona fundida já solidificada. Ver figura 8.

26- Sobreposição Excesso de metal da zona fundida sobreposta ao metal de base, na margem da solda, sem estar fundido ao metal de base. Ver figura 9.

27- Trinca Descontinuidade bidimensional produzida pela ruptura local do material, podendo ser: a) de cratera; Ver figura 31

86

b) Interlamelar; Ver figura 29

c) irradiante; Ver figura 28

d) longitudinal; Ver figura 22

e) na margem; Ver figura 23

f) na raiz; Ver figura 24

g) ramificada; Ver figura 25

h) sob cordão; Ver figura 26

i) transversal; Ver figura 27

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Fig. 3 – Deformação Angular

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Fig. 7 – Embicamento

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CAPÍTULO 05 – SIMBOLOGIA DE SOLDAGEM E DE ENSAIOS NÃO

DESTRUTIVOS SIMBOLOGIA DE SOLDAGEM INTRODUÇÃO Os símbolos de soldagem constituem um importante meio técnico em engenharia para transmitir, de forma inteligível e padronizada, a maior parte das informações necessárias à produção de uma junta soldada, tais como: geometria e dimensões do chanfro, dimensões e disposição da solda, tipo de acabamento da solda, se a solda deve ser executada no campo ou na fábrica, etc. A correta indicação da simbologia de soldagem por parte das áreas de projeto associada a adequada interpretação da mesma pelos usuários são fundamentais para tornar possível a execução na prática do que realmente foi concebido na prancheta. CONCEITOS BÁSICOS (CONFORME AWS A.2.1 E A.2.4) 1- LINHA DE REFERÊNCIA/SETA/CAUDA

a- Linha de referência b- Seta c- Cauda 1.1- FUNÇÕES a- Linha de referência: recebe o símbolo básico de solda. b- Seta: liga a linha de referência ao lado indicado da junta.

100

c- Cauda: é utilizada para indicação de especificação, processo e/ou outra referência relativa a soldagem a ser executada.

Nota: Caso não seja necessária a indicação da especificação, processo e/ou outra referência a cauda pode ser omitida (eliminada). 1.2- POSICIONAMENTO a- Linha de referência: deve sempre ser posicionada na horizontal, independente da

situação que se apresente.

b- Seta: pode iniciar tanto de um lado como do outro da linha de referência, e apontar

para cima ou para baixo, podendo ainda ser “quebrada” ou reta. Não deve nunca ser perpendicular a linha de referência ou formar com a esta um ângulo complementar menor que 30º. Origina-se sempre na extremidade da linha de referência e deve sempre apontar para a superfície da junta, nunca para o centro.

101

c- Cauda: deve, quando utilizada, ser posicionada na extremidade da linha de referência, oposta aquela onde encontra-se a seta.

2- LADO DA SETA E LADO OPOSTO Este conceito é extremamente importante e refere-se à posição da seta em relação à junta a ser soldada, associada à posição do símbolo de soldagem com relação à linha de referência. Sintetizando esta definição e traduzindo o seu significado para a prática temos como regras gerais a seguintes:

- O símbolo de soldagem indicado na parte inferior da linha de referência, refere-se a solda a ser efetuada no lado da junta indicado pela seta.

102

- O símbolo de soldagem indicado na parte superior da linha de referência, refere-se a solda a ser efetuada no lado da junta oposto ao indicado pela seta.

- O símbolo de soldagem indicado dos dois lados da linha de referência,

significa que a soldagem deve ser executada em ambos os lados.

Nota: Existem algumas exceções na simbologia de soldagem, as quais iremos ver adiante, onde não há indicação de lado (oposto ou da seta). 3- SÍMBOLOS BÁSICOS DE SOLDAGEM (SOLDAS MAIS USUAIS) A seguir apresentaremos os símbolos básicos de soldagem para os tipos de soldas mais usuais: a) Solda em chanfro reto ou sem chanfro

Lado da seta

Lado oposto

103

Ambos os lados

Sem indicação de lado

b) Solda em chanfro V ou X

Lado da seta

Lado oposto

Ambos os lados c) Solda em chanfro meio V ou K

Lado da seta

104

Lado oposto

Ambos os lados

d) Solda em chanfro U ou duplo U

Lado da seta

Lado oposto

Ambos os lados e) Solda em chanfro J ou duplo J

Lado da seta

105

Lado oposto

Ambos os lados f) Solda em chanfro com as faces convexas

Lado da seta

Lado oposto

Ambos os lados g) Solda em chanfro com uma face convexa

Lado da seta

106

Lado oposto

Ambos os lados h) Solda em ângulo

Lado da seta

Lado oposto

Ambos os lados

107

i) Solda de tampão ou fenda

Lado da seta

Lado oposto Ambos os lados: não aplicável j) Solda de suporte Nota: Este símbolo deve ser sempre usado de forma conjugada com um símbolo de solda em chanfro

Lado da seta

Lado oposto Ambos os lados: não aplicável k) Solda de revestimento

Lado da seta Lado oposto: não aplicável Ambos os lados: não aplicável

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3.1- POSICIONAMENTO Os símbolos de soldas em ângulo, soldas em chanfro em meio V, K, J, duplo J e com uma face convexa, são sempre indicados com uma perna perpendicular a linha de referência, perna esta que, independente da posição da seta, deve sempre estar à esquerda do símbolo.

3.2- SETA “QUEBRADA” Em juntas onde apenas um dos membros a serem soldados é chanfrado, no caso dos chanfros em meio V, K, J, duplo J e chanfro com uma face convexa, a seta do símbolo deve ser “quebrada” apontando para o membro que se deseja chanfrar.

109

Nota: Sempre que os símbolos de soldagem para chanfros em meio V, K, J duplo J e chanfro com uma face convexa forem utilizados a seta, obrigatoriamente deve ser “quebrada”. 4- DIMENSIONAMENTO 4.1- SOLDA EM ÂNGULO A dimensão básica, indicada para solda em ângulo no símbolo de soldagem, corresponde a perna da solda e sempre é posicionada à esquerda do símbolo básico.

110

Quando indicado para soldagem de ambos os lados a dimensão da solda deve ser empregada também nos dois lados do símbolo. No caso de soldas em ângulo com pernas assimétricas a indicação da dimensão deve ser como mostrado nos exemplos abaixo:

• Dimensões colocadas entre parêntesis

111

4.2- SOLDA EM ÂNGULO DESCONTÍNUA COINCIDENTE OU EM CADEIA Neste tipo de solda, além da dimensão da perna, indica-se o comprimento dos cordões e o espaçamento entre os centros dos mesmos. Estas dimensões sempre são indicadas à direita do símbolo básico.

* As dimensões de comprimento e espaçamento entre cordões deve ser indicada dos dois lados do símbolo. 4.3- SOLDA EM ÂNGULO DESCONTÍNUA INTERCALADA OU EM ESCALÃO Da mesma forma que na solda em cadeia, a solda em escalão também indica, além da dimensão da perna, o comprimento dos cordões e o espaçamento entre os centros dos mesmos, os quais tem suas dimensões sempre indicadas à direita do símbolo básico.

* O símbolo apresentado no exemplo acima pode também ser representado da seguinte forma:

112

4.4- SOLDAS EM CHANFRO a) Profundidade de preparação do chanfro É indicada sempre do lado esquerdo do símbolo básico.

* Quando não for indicado um valor para a profundidade de preparação do chanfro, significa que ela abrange toda a espessura.

113

b) ângulo do chanfro Deve ser indicado como mostrado a seguir:

114

c) Abertura de raiz Deve ser indicado como mostrado a seguir:

* A abertura de raiz não necessita ser indicada dos dois lados do símbolo. d) Garganta efetiva A garganta efetiva corresponde a profundidade de penetração da solda ao longo da junta, e é representada para soldas em chanfro a esquerda do símbolo básico e a direita da dimensão do chanfro, quando esta for indicada. A indicação de garganta efetiva sempre aparece entre parêntesis.

115

* O valor de garganta efetiva é pouco empregado na prática, dada a dificuldade existente para sua medição, que é possível apenas com a destruição da peça ou por ultra-som. e) Solda de suporte Neste símbolo a única dimensão indicada refere-se a altura da solda de suporte.

4.5- SOLDA DE TAMPÃO EM FURO ALONGADO (FENDA) O símbolo para este tipo de solda traz como dimensão apenas a profundidade do enchimento, devendo as outras informações necessárias à sua produção, serem indicadas no desenho.

116

4.6- SOLDA DE TAMPÃO EM FURO CIRCULAR Diferente do que ocorre no símbolo de soldagem da solda de tampão em furo alongado, para solda de tampão em furo circular o símbolo pode fornecer todas as informações necessárias à sua produção, ou seja: diâmetro do furo na raiz, ângulo do furo escariado, profundidade do enchimento e até o espaçamento entre os furos:

4.7- SOLDA DE REVESTIMENTO Neste tipo de solda a única dimensão indicada no símbolo correspondente é a altura da camada de revestimento, a qual aparece à esquerda do símbolo.

5- SÍMBOLOS SUPLEMENTARES Os símbolos suplementares encontram-se na tabela a seguir:

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SÍMBOLOS SUPLEMENTARES

Solda em todo

contorno

Solda no campo

Solda de um lado

com projeção no lado oposto

Cobre-junta,

espaçador

Perfil

Nivelado Convexo Côncavo

5.1- SOLDA EM TODO O CONTORNO Este símbolo é empregado em conjunto com um símbolo básico de soldagem sempre que se desejar executar ao longo e/ou ao redor de um componente o mesmo tipo de solda.

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5.2- SOLDA NO CAMPO Este símbolo é empregado em conjunto com um símbolo básico de soldagem sempre que a solda que está sendo indicada deve ser executada no campo (na montagem ou canteiro de obra) e não durante a fabricação.

* A “bandeirinha”, símbolo que representa solda no campo, tem forma de um triângulo, aproximadamente equilátero, e com o vértice voltado para o lado oposto ao da seta.

119

5.3- SOLDA DE UM LADO COM PROJEÇÃO NO LADO OPOSTO Este símbolo suplementar é sempre utilizado em conjunto com um símbolo de solda em chanfro de um dos lados da junta, indicando que a solda, a qual é executada apenas pelo lado do chanfro, deve se projetar uma determinada dimensão além da face da chapa.

5.4- COBRE-JUNTA E ESPAÇADOR Este símbolo também é sempre utilizado em conjunto com um símbolo de solda em chanfro, indicando a presença, na junta a ser soldada, de um cobre-junta ou um espaçador; recursos normalmente empregados para evitar excesso de penetração e/ou diminuir o volume de solda.

120

5.5- PERFIL DE ACABAMENTO DA SOLDA Estes símbolos, quando utilizados, o são em conjunto com símbolos básicos de solda, indicando o perfil de acabamento da solda, obtido a partir de um determinado processo mecânico, o qual é normalmente indicado na parte superior do símbolo de perfil, através de letras, onde: C : Chipping = removido por calafate G : Grinding = removido por esmerilhamento M : Machining = removido por usinagem H : Hammering = martelamento R : Rolling * Quando não houver indicação do símbolo de perfil, significa que a solda permanece com o perfil obtido após soldagem, ou seja, sem nenhuma operação de acabamento posterior.

121

SÍMBOLOS DE SOLDAGEM MAIS USUAIS Associando todos os conceitos básicos vistos, teremos uma quantidade de informações suficientes para indicação e/ou interpretação da maior parte dos símbolos de soldagem empregados na prática. O que faremos neste item é justamente isto; combinaremos os conceitos aprendidos, indicando e interpretando as formas com que os símbolos de soldagem mais comumente se apresentam. 1- Interpretação: Solda em ângulo de 8 mm de perna, em ambos os lados da junta, a ser efetuada no campo.

122

2- Interpretação: Solda em ângulo com pernas assimétricas (7 x 8 mm), do lado oposto ao lado da seta. Solda a ser executada pelo processo SAMR. 3- Interpretação: Solda em ângulo em cadeia com 5 mm de perna, com cordões de 100 mm de comprimento, tendo 150 mm de espaçamento entre centros dos mesmos. 4- Interpretação: Solda em ângulo em escalão com 7 mm de perna, com cordões de 120 mm de comprimento, tendo 260 mm de espaçamento entre centros dos mesmos. Solda a ser executada no campo. 5- Interpretação: Do lado da seta: solda em chanfro em meio V em toda espessura, com 45º de ângulo, sem abertura de raiz, seguida de uma solda em ângulo de pernas assimétricas (8 x 25 mm). Do lado oposto da seta: solda em ângulo com 6 mm de perna. Soldas a serem executadas em todo o contorno. A seta “quebrada” indica que o componente (1) é que deve ser chanfrado.

123

6- Interpretação: Solda em chanfro reto com 2 mm de abertura de raiz, tendo gargantas efetiva de 4 mm no lado da seta e 5 mm do lado oposto, seguida de uma solda em ângulo de 7 mm de perna de ambos os lados. Solda executada pelo processo SAS. 7- Interpretação: cobre-junta ao lado da seta – Material ASTM A 36. Do lado oposto, solda em chanfro em meio V com ângulo de 45º, profundidade de 27 mm e abertura da raiz de 6 mm, seguida de uma solda em ângulo com pernas assimétricas (10 x 33 mm) e de perfil côncavo, obtido através de esmerilhamento. A seta “quebrada” indica que o componente (1) é que deve ser chanfrado. 8- Interpretação: Solda em chanfro em K, tendo do lado da seta, um ângulo de 45º, profundidade de 12 mm, abertura da raiz de 3 mm e garganta efetiva de 15 mm e, do

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lado oposto um ângulo de 50º, profundidade de 15 mm, a mesma abertura de raiz e garganta efetiva de 18 mm. A solda em chanfro, tanto de um lado quanto do outro, é seguida de uma solda em ângulo de 12 mm de perna, sendo que o lado da seta esta solda possui um perfil convexo obtido através de esmerilhamento e do lado oposto o perfil da solda é nivelado através de calafate. Solda executada no campo e em todo contorno. A seta “quebrada” indica que o componente (1) é que deve ser chanfrado. 9- Interpretação: solda de suporte de 3 mm de altura do lado oposto da seta e solda em chanfro em V com ângulo de 60º, profundidade de 22 mm abertura da raiz de 3 mm do lado da seta. Solda a ser executada conforme EPS-05. 10- Interpretação: Solda em chanfro em meio V com ângulo de 45º, profundidade de 17 mm e abertura da raiz de 2 mm do lado oposto da seta, tendo uma projeção de 2 mm do lado da seta. O reforço de solda do lado oposto deve ser removido por usinagem, obtendo-se um cordão com perfil nivelado. A seta “quebrada” indica que o componente (1) é que deve ser chanfrado. 11- Interpretação: Solda em chanfro reto com 2 mm de abertura da raiz, tendo em ambos os lados gargantas efetiva de 3 mm e perfil do cordão convexo obtido através de esmerilhamento. Solda a ser efetuada no campo.

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12- Interpretação: Solda em chanfro em X, tendo do lado da seta um ângulo de 50º, profundidade de 38 mm e garganta efetiva de 42 mm, e do lado oposto da seta um ângulo de 75º, profundidade de 45 mm e garganta efetiva de 50 mm. A abertura da raiz de 3 mm. Solda em todo o contorno. 13- Interpretação: Solda em chanfro em K com espaçador de seção transversal 20 x 10 mm. O chanfro do lado da seta possui um ângulo de 35º e profundidade de 80 mm, e do lado oposto possui um ângulo de 35º e profundidade de 70 mm. A abertura da raiz é de 10 mm. O material do espaçador é SAE 1020, conforme referência contida na cauda do símbolo. 14- Interpretação: Solda de tampão em furo alongado, com 15 mm de profundidade de enchimento, do lado da seta. * As demais dimensões e localização da solda devem ser referenciadas no desenho.

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15- Interpretação: Solda de tampão em furo circular do lado oposto da seta, sendo que o furo possui um diâmetro de 40 mm na raiz e um ângulo de escariação de 45º, e a solda possui uma profundidade de enchimento de 25 mm, estando espaçado um furo do outro 150 mm, de centro a centro. 16- Interpretação: Solda de revestimento de 5 mm de altura, a ser efetuada pelo processo SAS. * A localização e dimensões da área a ser revestida devem ser indicadas no desenho. SÍMBOLOS DE SOLDAGEM APLICÁVEIS A PROCESSOS ESPECÍFICOS 1- SOLDA POR PONTO OU PROJEÇÃO:

1.1- REPRESENTAÇÃO GRÁFICA Lado da seta

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Lado oposto da seta Ambos os lados: Não é aplicável Sem indicação de lado

1.2- DIMENSIONAMENTO

* Como alternativa pode-se indicar a resistência por solda, expressa em Newton, ao invés do diâmetro das mesmas.

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2- SOLDA DE COSTURA

2.1 - REPRESENTAÇÃO GRÁFICA Lado da seta Lado oposto da seta Ambos os lados: Não é aplicável Sem indicação de lado 2.2- DIMENSIONAMENTO

* Como alternativa pode-se indicar a resistência da solda em kgf por metro linear, ao invés da largura da mesma.

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3- ENCAIXE PARA JUNTA BRAZADA

3.1- REPRESENTAÇÃO GRÁFICA

Lado da seta Lado oposto da seta Ambos os lados Sem indicação de lado: Não é aplicável 3.2- DIMENSIONAMENTO

4- SOLDA DE FECHAMENTO OU DE ARESTA ENTRE UMA PEÇA CURVA OU

FLANGEADA E UMA PEÇA PLANA

4.1- REPRESENTAÇÃO GRÁFICA

Lado da seta

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Lado oposto da seta Ambos os lados: Não é aplicável Sem indicação de lado: Não é aplicável

4.2- DIMENSIONAMENTO

5- SOLDA DE FECHAMENTO OU DE ARESTA ENTRE DUAS PEÇAS CURVAS OU

FLANGEADAS

5.1- REPRESENTAÇÃO GRÁFICA

Lado da seta Lado oposto da seta

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Ambos os lados: Não é aplicável Sem indicação de lado: Não é aplicável

5.2- DIMENSIONAMENTO

RESUMO DA LOCALIZAÇÃO DOS ELEMENTOS NO SÍMBOLO DE SOLDAGEM

A – Ângulo do chanfro, incluindo o ângulo de escariação para a solda de tampão. (E) – Garganta efetiva F – Símbolo de acabamento L – Comprimento da solda (N) Número de soldas por pontos ou de solda por projeção P – Espaçamento entre centros de soldas descontínuas R – Abertura da raiz; altura do enchimento para soldas de tampão e de fenda S – Profundidade de preparação; dimensão ou resistência para certas soldas

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T – Especificação, processo ou outra referência 1- Cauda do símbolo. Pode ser omitida quando não se usar nenhuma referência 2- Símbolo básico de solda ou referência de detalhe de solda a ser consultado 3- Linha de referência 4- Seta ligando a linha de referência ao lado indicado da junta 5- Os elementos constantes desta área, permanecem inalterados mesmo nos casos

em que a cauda e a seta do símbolo são invertidos.

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SIMBOLOGIA DE ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS APLICÁVEIS A SOLDAGEM Os símbolos de ensaios não destrutivos são similares aos de soldagem e tem elementos dispostos conforme mostrado na figura a seguir:

As notações empregadas pela norma AWS A.2.4 para designar os principais ensaios não destrutivos são as seguintes:

TIPO DE ENSAIO NOTAÇÃO (AWS ª2.4

Radiografia RT (RAD) Ultra-som UT (US)

Partículas magnéticas MT (PM) Líquido penetrante PT (LP)

Teste de estanqueidade LT (ES) Visual VT (EV)

Os exemplos a seguir ilustram a utilização dos símbolos de ensaios não destrutivos com os diversos elementos que os compõem. Notar que quando não houver obrigatoriedade de executar o ensaio por um lado específico, o posicionamento dos símbolos será na interrupção da linha de referência.

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O significado de cada um destes símbolos encontram-se a seguir: A – Radiografia, lado da seta B – Partículas magnéticas, sem lado específico C – Ensaios combinados, partículas magnéticas e líquido penetrante, lado oposto D – Ensaios combinados de ultra-som e radiografia do lado da seta e exame visual do lado oposto E – Ensaios de partículas magnéticas a ser executado numa extensão de 100 mm F – Ensaio de líquido penetrante a ser executado numa extensão de 200 mm G – Ensaio parcial de radiografia em 25% de toda a extensão soldada, em locais selecionados. H – Ensaio parcial de partículas magnéticas em 50% de toda a extensão soldada, em locais selecionados I – Quantidade = 5 de radiografias a serem executadas J – Quantidade = 2 de exames de ultra-som a serem executados L – Ensaio de partículas magnéticas a ser executado em todo o contorno da peça, segundo procedimento n.º 03

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M – Ensaio de ultra-som a ser executado em todo o contorno da junta soldada pelo procedimento n.º 254. SIMBOLOGIA COMPOSTA (SOLDAGEM + ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS) Dada a similaridade existente entre as formas em que se apresentam, é possível fundir e indicar, em um mesmo símbolo, soldagem e ensaios não destrutivos. Para tanto é necessário apenas que se acrescente, ao símbolo convencional, uma ou mais linhas de referência.

A linha de referência mais próxima da seta indica a primeira operação a ser executada e assim sucessivamente. Pode-se utilizar de tantas linhas de referência quantas forem necessárias para representar a seqüência de operação que se deseja em uma determinada junta a ser soldada. A seguir apresentamos alguns exemplos de simbologias compostas, acompanhadas da interpretação correspondente:

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A – Após operações de soldagem, soldagem do chanfro em V e soldagem da raiz, executar ensaio de partículas magnéticas em ambas as superfícies da solda. B – Após soldagem, executar no campo ensaio com ultra-som em ambas as superfícies da solda. C – Após soldagem, examinar a solda por inspeção visual e radiografia. D – Soldar pelo lado do chanfro em V, goivar pelo outro lado, soldar pelo chanfro em U e inspecionar este último lado ou superfície com ultra-som.

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CAPÍTULO 06 – MÉTODOS DE ENSAIO VISUAL

(ASME – ARTIGO 9) ARTIGO 9 – EXAME VISUAL ESCOPO Este artigo contém métodos e requisitos para o exame visual, aplicáveis sempre que forem especificados por uma seção referenciada do código. Neste artigo não se pretende incluir a inspeção visual utilizada na interpretação dos vários métodos de exames não destrutivos, pois essa inspeção visual já está incluída nos artigos que descrevem, em particular, os referidos métodos de exame. Alguma duplicidade pode ser constatada neste artigo, em relação ao texto de vários capítulos do código, nos quais é requerida a inspeção visual, incluindo exames não destrutivos, testes hidrostáticos e pneumáticos, procedimentos de fabricação, testes de vazamento e outros. REQUISITOS DOS PROCEDIMENTOS ESCRITOS A inspeção visual a que se refere este artigo, quando exigida pelas seções referenciadas do código, deve ser processada de acordo com um procedimento escrito, preparado pelo fabricante, e sob as condições descritas. O fabricante deve preparar cópias do procedimento escrito e de uma lista dos exames a serem realizados, colocando-as à disposição do inspetor. Um procedimento escrito, quando requerido deve incluir, pelo menos, as seguintes informações: a) Como deve ser efetuado o exame visual; b) Tipo de condição superficial disponível; c) Método ou ferramenta para a preparação da superfície, se for necessária; d) Tipo de visualização: direta ou remota; e) Iluminação especial, instrumentos ou equipamentos a serem utilizados, se forem

necessários; f) Seqüência da execução do exame, quando for aplicável; g) Dados a serem tabulados, se disponíveis; h) Formulários de relatórios ou de declarações gerais, a serem devidamente

preenchidos. Em alguns casos, é preferível relacionar o procedimento a um componente definido ou a uma superfície específica, tal como o exame interno de uma solda, situada a alguns metros de distância da extremidade aberta de um tubo ou tubos de vários diâmetros,

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porém os procedimentos podem, de um modo geral, ser aplicados a uma variedade de produtos ou situações não relacionados, sem qualquer adaptação, reduzindo-se, portanto, a quantidade de procedimentos escritos requeridos. O procedimento deve conter um relatório a ser preenchido, ou referir-se ao mesmo: este relatório deve incluir os dados necessários à comprovação de que o procedimento escolhido para o exame era adequado. De um modo geral, um traço fino com largura igual ou inferior a 0,8 mm, ou alguma outra falha artificial, localizada na superfície ou em uma superfície similar àquela a ser examinada, pode ser considerado como um método comprobatório para essa demonstração. O traço ou a falha artificial deve localizar-se na área menos discernível da superfície examinada, para comprovar o procedimento. A substituição de um equipamento por outro equipamento, produzido por um fabricante diferente, ou modificações em detalhes do arranjo para o exame, não requerem requalificação. APLICAÇÕES O exame visual é geralmente utilizado para determinar certos detalhes, tais como: condições superficiais da peça, alinhamento de superfícies justapostas, forma, ou evidência de vazamentos. O exame visual, adicionalmente, é utilizado para determinar as condições subsuperficiais de materiais compostos (laminados translúcidos, por exemplo). EXAME VISUAL DIRETO O exame visual direto pode ser realizado de forma usual, quando o acesso visual, ao material em exame, é suficiente para que a vista se localize a uma distância não maior do que 600 mm, em relação à superfície a ser examinada, dispondo de um ângulo não inferior a 30º, em relação à mesma superfície. Podem ser usados espelhos para melhorar o ângulo visual, bem como outros dispositivos auxiliares, tais como lentes de aumento. Os materiais que estejam sujeitos a um exame imediato, tais como componentes, partes específicas, vasos ou seções de vasos, devem ser iluminados, se necessário com lanternas ou outros iluminadores artificiais, a fim de se obter uma iluminação mínima de 160 1x para exames do tipo geral, ou de 540 1x, para a detecção ou o estudo de pequenas anomalias. As pessoas envolvidas com o exame visual, devem submeter-se a um exame ótico anual, para a verificação da acuidade natural, ou da necessidade de correção para distâncias próximas, de maneira que estejam em condições de leitura das letras J-1 nas tabelas Jaeger padronizadas para visão próxima, ou mesmo em condições satisfatórias perante métodos equivalentes. EXAME VISUAL REMOTO Em alguns casos, o exame visual remoto pode substituir o exame visual direto. O exame visual remoto pode utilizar-se de elementos auxiliares, tais como espelhos, boroscópios, câmaras, fibras óticas, ou outros instrumentos adequados. Esses sistemas devem ter uma capacidade de resolução que seja equivalente, no mínimo, àquela obtenível pelo exame visual direto.

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EXAME VISUAL TRANSLÚCIDO O exame visual translúcido é uma suplementação do exame visual direto. O método de exame visual translúcido utiliza a iluminação artificial fornecida por um iluminador direcional. O iluminador deve fornecer uma iluminação cuja intensidade seja suficiente para iluminar e dispersar a luz, suavemente, pela área ou região em exame. A iluminação ambiental deve ser disposta de forma a evitar brilhos ou reflexos da superfície em exame, e deve Ter intensidade superior à iluminação aplicada sobre a área ou região em exame. A fonte de luz artificial deve Ter intensidade suficiente para possibilitar a detecção de qualquer variação de espessuras em laminados translúcidos. A classificação das imperfeições observadas visualmente deve ser efetuada conforme recomendada. AVALIAÇÃO Todos os exames devem ser avaliados de acordo com os padrões de aceitação da seção referenciada do código. Uma lista de verificação do exame (“checklist”) deve ser utilizada para planejar a inspeção visual, e para verificar que todas as observações visuais requeridas foram realmente efetuadas. Essa lista de verificação estabelece os requisitos mínimos de exame e de inspeção, porém não indica o grau máximo de exame que o fabricante pode efetuar, dentro do processo. RELATÓRIOS Quando exigido pela seção referenciada do código, deve ser elaborado um relatório escrito. a) A data, o procedimento e os resultados do exame, devem ser certificados pelo

fabricante. Os iluminadores, instrumentos, equipamentos, ferramentas, etc., devem ser identificados no relatório, com os detalhes necessários, para que, em futuros exames, possam ser usados esses mesmos elementos, ou seus equivalentes. Para tanto, é suficiente mencionar o número de identificação do procedimento de exame visual.

b) O fabricante, a seu critério, pode manter uma certificação para cada produto, ou

vários registros separados e devidamente assinados, relacionados com a área ou tipo de trabalho, ou com a combinação de ambos. Quando não for possível o emprego de pessoal próprio, especializado em exame visual, o fabricante pode utilizar técnicos capacitados para efetuar o exame visual e assinar os relatórios.

c) Certos detalhes, tais como dimensões, são registrados no processo de exame

visual, como elementos informativos auxiliares para uma correta avaliação do exame; todavia, não é necessária a documentação de cada vista do material ou de cada verificação dimensional. A documentação deve incluir todas as observações e controles dimensionais especificados pela seção referenciada do código.

REGISTROS Os registros devem ser conservados, conforme as exigências da seção referenciada do código.

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CAPÍTULO 07 – INSTRUMENTAL E TÉCNICAS DE MEDIDA

ILUMINAÇÃO Para a realização do ensaio visual deve existir uma adequada fonte de iluminação natural ou artificial. O olho percebe todas as cores do espectro solar entre violeta (4000 Angstroms) e o vermelho (7000 Angstroms). Esta faixa de luz é pequena comparada com todo o espectro eletromagnético mostrado na figura 1.

A claridade é geralmente o fator mais importante no ensaio visual. A claridade de uma superfície em exame depende de seu fator de reflexão e da quantidade ou intensidade de luz atingindo a superfície. Claridade excessiva ou insuficiente interfere com a habilidade de uma visão clara e numa observação e julgamento crítico. Por estes motivos é que a intensidade de luz deve ser controlada. Uma intensidade mínima de 160 lux de iluminação deverá ser usada para exames em geral e um mínimo de 540 lux para exames de detalhes. Valores diferentes poderão estar especificados dependendo dos requisitos das especificações e códigos. Para se garantir o cumprimento do requisito mínimo de iluminação uma fonte de luz conhecida ou um dispositivo medidor de luz tal como uma fotocélula ou fotômetro deverá ser usado. Estes são alguns exemplos de fontes de luz conhecidas:

Lanterna (2 pilhas grandes) Lâmpada de 100 watts Spotlight de 1000 watts Lâmpada de vapor de mercúrio Para os requisitos da maioria dos ensaios visuais, a luz do dia ou uma lanterna de 2 pilhas grandes é mais do que adequado. VISÃO O olho é um item variável dependente do indivíduo. Isto é devido ao próprio olho bem como variações de cérebro e sistema nervoso. Por este motivo é que o pessoal do

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ensaio visual deve ser testado anualmente para assegurar acuidade visual para perto, natural ou corrigida (óculos ou lentes). Os testes para acuidade visual são: J-1 do padrão Jaeger para visão próxima a 40 cm de distância, e 20/40 da escala Snellen. Em alguns casos, devido aos requisitos do cliente, uma visão adequada para cores deverá ser determinada. Para esta finalidade é utilizado o conjunto de cartões coloridos “Ishihara” ou o “Teste Yarn”. Independentemente do tipo de exame, se óculos ou lentes forem necessários para se passar no teste visual, eles deverão ser utilizados durante o ensaio visual (e todos os outros ENDS). ÂNGULO VISUAL E DISTÂNCIA O ângulo de visão e a distância que o olho estiver da superfície em exame determina a separação angular mínima de dois pontos resolúveis pelo olho, este é o poder de resolução. Para o olho médio, a mínima separação angular resolúvel de dois pontos entre objeto é de cerca de um minuto (ou 0,0167%). Isto quer dizer que a 305 mm (12”) da superfície de exame, a melhor resolução que se pode esperar é de cerca de 0,0889 mm (0,0035”) e a 610 mm (24”) será de aproximadamente 0,1778 mm (0,0070”). Da mesma forma que a iluminação, o ângulo visual e a distância da superfície de exame deve ser controlada para garantir uma visão clara para observações críticas e julgamento. Para se examinar um objeto, o olho deve ser colocado o mais próximo possível para se obter um grande ângulo visual. Contudo, uma vez que o olho não pode focalizar muito bem um objeto se ele estiver a menos do que 254 mm (10”), o ensaio visual direto deverá ser realizado a uma distância entre 254 mm (10”) e 610 mm (24”). O ângulo que o olho faz com a superfície também é importante. Este não deverá ser menor do que 30% em relação à superfície em exame. Isto quer dizer que se o olho estiver a 305 mm (12”) do ponto de exame, ele não deverá estar a menos do que 152 mm (6”) da superfície conforme mostrado na figura 2.

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AUXÍLIOS VISUAIS Auxílios visuais tais como espelhos, câmaras, lentes de aumento, boroscópios e fibras óticas proporcionam um meio de compensação dos limites da acuidade visual. Lentes de aumento são normalmente utilizadas para se aumentar o poder de resolução no ensaio visual de superfícies críticas. Lentes que aumentam de 1,5 a 10 vezes são disponíveis comercialmente. Na medida que se aumenta o poder de magnificação, diminui-se a distância de trabalho e o campo de visão. Ver tabela 1.

TABELA 1

Tipo de lente Campo Visual

(mm) Potência Distância de

Trabalho (mm)

Poder de Resolução

(mm)

Lente de leitura 88,9 x 38,1 1,5 x 101,6 0,051

Lupa de leitura 60,3 2 x 88,9 0,038

Lente Dupla 60,3 3,5 x 76,2 0,025

Lente Coddington

19,1 7 x 25,4 0,01

Lente Tripla 22,2 10 x 19,1 0,008

PRECISÃO DIMENSIONAL E CONFORMIDADE DAS SOLDAS As soldas são normalmente especificadas de maneira a cumprir certas dimensões conforme requerido pelos desenhos, especificações e/ou códigos. A falha no cumprimento de tais requisitos pode ser causada por contração, condições ou técnica imprópria de soldagem, erro do operador ou projeto impróprio da junta. O dimensional das soldas é determinado por ferramentas convencionais de medição tais como gabaritos, trenas e réguas.

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GABARITOS DE SOLDA Gabaritos de solda são usados para se determinar o tamanho e o contorno das soldas. Com eles é possível determinar se o tamanho das soldas em ângulo está ou não dentro dos limites permissíveis e se existe concavidade ou convexidade. O gabarito de solda mostrado na figura 3 a seguir foi projetado para se medir soldas em ângulo entre superfícies que sejam perpendiculares.

A = Comprimento mínimo permitido da perna B = Comprimento máximo permitido da perna C = 1,414 vezes a garganta máxima permitida (especifica a convexidade máxima permitida) D = Comprimento máximo permitido da perna quando a concavidade máxima permitida estiver presente E = A + B + tamanho nominal da solda (ou comprimento nominal da perna) F = Tamanho mínimo permitido para a garganta (especifica a concavidade máxima permitida) T = Tolerância adicional para folga do gabarito colocado na solda. Gabaritos de solda projetados para ângulos específicos são usados quando as superfícies das chapas estiverem a ângulos que não sejam de 90º. A figura 4 mostra outros gabaritos disponíveis para soldas em ângulo.

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TRENAS O mais elementar instrumento de medição utilizado em caldeiraria é a trena graduada. É usada para tomar medidas lineares, quando não há exigência de grande precisão. Para que seja completa e tenha caráter universal, deverá Ter graduações do sistema métrico e do sistema inglês (Figura 12.23).

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Sistema Métrico Graduação em milímetros (mm) 1 mm = 1m/1000 Sistema Inglês Graduação em polegadas (“) 1” = 1/12 pé A trena graduada é construída de aço, tendo sua graduação situada na extremidade esquerda. È fabricada em diversos comprimentos: 2m, 3m, 5m, 10m, 20m, 30m, etc. As trenas de pequeno comprimento apresentam, em sua extremidade, um gancho que permite medições com um único operador, isto é, sem a necessidade de um elemento auxiliar. As de maior comprimento possuem um elo em sua extremidade. Algumas trenas possuem o zero um pouco deslocado de sua extremidade. Nestes casos devemos cuidar para que o ponto zero coincida com a extremidade da peça que se quer medir. A trena graduada apresenta-se em vários tipos. As figuras 6 e 7 mostram um modelo de trena convexa e outra plana. A convexidade destina-se a dotar a trena de maior rigidez, de modo a permitir medidas na vertical, de baixo para cima. Características da boa trena graduada 1- A trena deve ser de aço; trenas de fibra não devem ser utilizadas; 2- Ter graduação uniforme; 3- Apresentar traços bem finos e salientes. Conservação 1- Evitar quedas e contato com ferramenta de trabalho; 2- Evitar dobrá-la ou torcê-la, para que não se empene ou quebre; 3- Limpe-a após o uso, para remover a sujeira.

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Graduações da escala Sistema Inglês Representações da polegada: ( “ ) 1” = uma polegada ( in ) 1 in = uma polegada ( inch ) palavra inglesa que significa POLEGADA

As graduações da escala são feitas dividindo-se a polegada em 2, 4, 8, 16 partes iguais, existindo em alguns casos escalas com 32 divisões.

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Sistema Métrico Decimal 1 Metro = 10 decímetros 1 m = 10 dm 1 Decímetro = 10 centímetros 1 dm = 10 cm 1 Centímetro = 10 milímetros 1 cm = 10 mm

A graduação da escala consiste em dividir 1 cm em 10 partes iguais.

1 cm : 10 = 1 mm Distância entre traços = 1 mm

Na figura 12.22 no sentido da seta, podemos ler 13 mm.

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PAQUÍMETRO O paquímetro é utilizado para a medição de peças, quando a quantidade não justifica um instrumental específico e a precisão requerida não é superior a 0,02 mm, 1/128” e 0,001”. É um instrumento finamente acabado, com as superfícies planas e polidas. O cursor é ajustado à régua, de modo que permita a sua livre movimentação com um mínimo de folga. Geralmente é construído de aço inoxidável, e suas graduações referem-se a 20º C. A escala é graduada em milímetros e polegadas, podendo a polegada ser fracionária (ex.: 1/128”) ou decimal (ex.: 0,001”). O cursor é provido de uma escala que define a precisão da leitura, chamada de nônio ou vernier, que se desloca em relação à escala da régua e indica o valor da dimensão tomada.

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Cálculo da precisão (sensibilidade) do paquímetro Para se calcular a precisão (também chamada sensibilidade) dos paquímetros, divide-se o menor valor da escala principal (escala fixa), pelo número de divisões da escala móvel (nônio). A precisão se obtém, pois, com a fórmula: a = e/n a = precisão e = menor valor da escala principal (escala fixa) n = número de divisões do nônio

Exemplo: e = 1 mm n = 20 divisões a = 1mm/20 = 0,05 mm Observações: 1- O cálculo da precisão obtido pela divisão do menor valor da escala principal pelo

número de divisões do nônio, é aplicado a todo e qualquer instrumento de medição possuidor de nônio, tais como: paquímetros, goniômetros de precisão, etc.

2- Normalmente, para maior facilidade do usuário, a precisão do paquímetro já vem

gravada neste.

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Uso do Paquímetro a) No Sistema Internacional de Unidades Cada traço da escala fixa corresponde a um múltiplo do milímetro.

Na figura anterior o valor de cada traço da escala fixa é igual a 1 mm. Se deslocarmos o cursor do paquímetro até que o zero do nônio coincida com o primeiro traço da escala fixa, a leitura da medida será 1 mm, no segundo traço 2 mm, no terceiro traço 3 mm, no décimo sétimo traço 17 mm, e assim sucessivamente.

De acordo com a procedência do paquímetro e o seu tipo, podemos ter diferentes precisões, isto é, o nônio com número de divisões diferentes. Tem-se normalmente o nônio com 10, 20 e 50 divisões, o que corresponde a uma precisão de 1/10 mm = 0,1 mm, 1/20 mm = 0,05 mm e 1/50 mm = 0,02 mm respectivamente. Para se efetuar uma leitura, conta-se o número de intervalos da escala fixa ultrapassados pelo zero do nônio e a seguir, conta-se o número de intervalos do nônio que transcorreram até o ponto onde um de seus traços coincidiu com um dos traços da escala fixa. Exemplos: 1) Vemos que o 10º intervalo da escala fixa foi ultrapassado pelo zero da nônio, portanto a leitura da escala fixa é 10.

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No nônio, até o traço que coincidiu com o traço da escala fixa existem 4 intervalos, cada um dos quais é igual a 0,02 mm; portanto a leitura do nônio é 0,08. A leitura da medida é portanto 10,08 mm 2) A leitura da medida é 6,04 mm. b) No Sistema Inglês Decimal O uso do paquímetro é idêntico ao uso para o Sistema Internacional de Unidades. Tem-se apenas que determinar os valores correspondentes a cada intervalo da escala fixa e a cada intervalo do nônio. Por exemplo na figura a seguir o valor de cada intervalo é 0,025” pois no intervalo de 1” temos 40 intervalos (1” : 40 = 0,025”).

Se deslocarmos o cursor do paquímetro até que o zero do nônio coincida com o primeiro traço da escala, a leitura será 0,025”, no segundo traço 1,050”, no terceiro traço 0,075”, no décimo traço 0,250” e assim sucessivamente.

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Podemos também neste sistema ter nônios de diferentes precisões. Por exemplo, se a menor divisão da escala fixa é 0,025” e o nônio possui 25 divisões a precisão será 0,025”/25 = 0,001”. Exemplo:

Leitura da escala fixa = 0,250” Leitura do nônio = 0,009” Leitura da medida = 0,259” c) No Sistema Inglês Comum O uso do paquímetro é idêntico ao dos demais sistemas anteriormente descritos. A característica deste sistema é que os valores de medida são expressos na forma de frações de polegada. Assim, por exemplo, teremos para a escala fixa e para o nônio as seguintes graduações, veja figura.

A escala fixa apresenta os valores de: 1/16” – 1/8” (= 2/16”) – 3/16” – ¼” (= 4/16”) – 5/16” – 3/8” ( = 6/16”) e assim por diante. O nônio apresenta os valores de: 1/128” – 1/64” (= 2/128”) – 3/128” – 1/32” (= 4/128”) – 5/128” – 3/64” (= 6/128”) – 7/128” e 1/16” (= 8/128”)

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Exemplo:

Leitura da escala fixa = 6/16” Leitura do nônio = 1/128” Leitura da medida = 6/16” + 1/128” = 49/128” Erros de leitura de paquímetro, são causados por dois fatores: a) paralaxe; b) pressão de medição PARALAXE O cursor onde é gravado o nônio, por razões técnicas, tem uma espessura mínima “a”. Assim, os traços do nônio “TN” são mais elevados que os traços da régua “TM”.

Se colocarmos o paquímetro perpendicularmente à nossa vista teremos superpostos os traços TN e TM, que corresponde a uma leitura correta. Caso contrário, teremos uma leitura incorreta pois o traço TN coincidirá não com o traço TM mas sim com o traço TM’.

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PRESSÃO DE MEDIÇÃO É a pressão necessária para se vencer o atrito do cursor sobre a régua, mais a pressão de contato com a peça por medir. Em virtude do cursor sobre a régua, que é compensado pela mola F, a pressão pode resultar numa inclinação do cursor em relação à perpendicular à régua. Por outro lado, um cursor muito duro elimina completamente a sensibilidade do operador, o que pode ocasionar grandes erros. Deve o operador regular a mola, adaptando o instrumento à sua mão.

ERROS DE MEDIÇÃO Estão classificados em erros de influências objetivas e de influências subjetivas. a) De influências objetivas: são aqueles motivados pelo instrumento:

- erros de planicidade; - erros de paralelismo; - erros de divisão da régua; - erros de divisão do nônio; - erros de colocação em zero.

b) De influências subjetivas: são aqueles causados pelo operador (erros de leitura). Observação: Os fabricantes de instrumentos de medição fornecem tabelas de erros admissíveis, obedecendo às normas existentes, de acordo com a precisão do instrumento. PRECAUÇÃO NO USO DOS PAQUÍMETROS

- Não pressionar demasiadamente os encostos ou garras do paquímetro contra a superfície da peça medida, pressão excessiva leva a erro de medição).

- Fazer a leitura da medida com o paquímetro aplicado à peça.

- Manter o paquímetro sempre limpo e acondicionado em estojos próprios.

- Antes do uso, com o paquímetro totalmente fechado, verificar se não há

folga entre os seus encostos ou garras.

- Guardar o paquímetro com folga entre os bicos.

158

GONIÔMETRO Unidades de Medição Angular A técnica da medição não visa somente a descobrir o valor de trajetos, de distâncias ou de diâmetros, mas se ocupa também da medição de ângulos. Sistema sexagesimal O sistema que divide o círculo em 360 graus, e o grau em minutos e segundos, é chamado sistema sexagesimal. É este o sistema frequente utilizado em mecânica e caldeiraria. A unidade do ângulo é o grau. O grau divide-se em 60 minutos, e o minuto divide-se em 60 segundos. Os símbolos usados são: grau (º), minuto (‘) e segundo (“). Exemplo: 54º 31’ 12” lê-se: 54 graus, 31 minutos e 12 segundos. Observação: Para somarmos ou subtrairmos graus, devemos colocar as unidades iguais sob as outras. Exemplo: 90º - 25º 12’ = A primeira operação por fazer é converter 90º em graus minutos e segundos.

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Sabendo que 1º = 60’, teremos: 90º = 89º 60’ 89º 60’ – 25º 12’ = 64º 48’ Devemos operar da mesma forma, quando temos as unidades graus, minutos e segundos. Exemplo: 90º - 10º 15’ 20” = Convertendo 90º em graus, minutos e segundos, teremos: 90º = 89º 59’ 60” 89º 59’ 60” – 10º 15’ 20” = 79º 44’ 40” O goniômetro é um instrumento que serve para medir ou verificar ângulos. Em soldagem é utilizado para verificar ângulos de chanfros. Tipos e Usos Para usos comuns em casos de medidas angulares que não exijam extremo rigor, o instrumento indicado é o goniômetro simples (transferidor de grau). A figura a seguir mostra dois tipos de goniômetros simples bem como dá exemplos de diferentes medições de ângulos, mostrando várias posições da lâmina. Divisão Angular Em todo tipo de goniômetro, o ângulo reto (90º) apresenta 90 divisões de 1º. Leitura do Goniômetro A precisão de leitura é sempre igual à metade da menor divisão da escala, nas figuras a seguir a menor divisão é igual a 1º, portanto podemos fazer leituras com precisão de 0,5º (ou 30’). Lê-se os graus inteiros na graduação do disco fixo indicados pelo traço 0 de referência e aproxima-se a leitura para a posição mais próximas dentro da precisão de 0,5º.

Note-se que não há sentido em fazer leituras com precisão superior a 0,5º.

160

Precauções no Uso dos Goniômetros

- Mantê-los sempre limpos e acondicionados em estojos próprios.

- Fazer a leitura do ângulo sempre com o goniômetro aplicado à peça. GABARITOS Gabaritos são dispositivos fabricados pelo usuário para verificar a conformidade do serviço com as normas de projeto, quando os instrumento convencionais não atendem às necessidades. São muitas vezes fabricados em eucatex ou similar para serem leves e fáceis de manusear. São freqüentemente utilizados para verificações de embicamentos em chapas de vasos e tanques, alinhamentos de tubulação, etc. Na verificação de embicamentos de tanques utilizamos um gabarito que consiste em um trecho com a mesma curvatura de projeto do casco ou costado. Encostamos o gabarito nas chapas para constatarmos as deformações e seus valores. Deve-se tomar cuidado para que este gabarito fique perpendicular à chapa e sobre a mesma circunferência. Para verificarmos o alinhamento vertical de chapas do costado de tanques ou o alinhamento de tubulações, utilizamos uma régua de grandes dimensões. Apoiamos a régua de ambos os lados da solda de tal modo que esta fique próxima ao meio da régua. Devemos cuidar para que as informações não sejam incorretas devido ao reforço da solda. Para tanto colocamos calços de espessura igual à do reforço da solda ou fazemos um dente na régua. No caso de tubulações não devemos esquecer de fazer a verificação ao longo de todo o perímetro, pois a tubulação pode estar alinhada em um plano e desalinhada em outro. Os gabaritos devem ser utilizados antes da soldagem para verificarmos o ajuste das peças, e após a soldagem para verificarmos se as contrações da solda não introduziram deformações além das permitidas pelas normas e códigos. Além dos citados, podem ser criados gabaritos para muitos outros casos, como, por exemplo, para a verificação da ovalização de tubos soldados (com costura). Vantagens

- Dão bons resultados, desde que fabricados corretamente. - É um processo bastante rápido de verificação.

Desvantagens

- Só devem ser utilizados em verificações repetitivas. - Devem ser fabricados com grande precisão.

161

Fig. 12.5 - Gabarito para verificação de embicamentos

Fig. 12.6 – Gabaritos para verificação de alinhamento

162

INSTRUMENTOS ESPECIAIS PARA CHANFROS E SOLDAS São instrumentos semelhantes a calibres “passa-não passa”. Podem ser fabricados pelo usuário e destinam-se a simplificar verificações nos chanfros e soldas. Um exemplo deste instrumento é o verificador de reforço de solda. Como a verificação com os instrumentos convencionais é difícil, é útil valermo-nos do verificador. Se conhecemos a dimensão do reforço máximo de uma solda o instrumento deve ser conforme mostrado na figura, e ser fabricado de aço, latão, alumínio ou outro metal. Podemos fazer verificações para qualquer reforço. É interessante, para evitarmos trocas, puncionarmos o verificador identificando-o a qual dimensão é aplicável. Para verificação da abertura da raiz devemos, preferencialmente, utilizar peças cilíndricas com o diâmetro da abertura. Para os chanfros podemos utilizar uma espécie de gabarito do chanfro que verifica o ângulo, a abertura da raiz e o nariz do chanfro ao mesmo tempo. Como este instrumento é plano deve-se cuidar para que fique perpendicular ao chanfro e ás peças a serem soldadas. Além dos instrumentos fabricados pelo usuário, existem ainda os instrumentos especiais disponíveis no mercado. São instrumentos simples e bastante práticos, sendo que alguns permitem a verificação de mais de uma dimensão em apenas uma operação. Já possuem gravado no seu corpo as dimensões a que se aplicam e/ou escalas graduadas para a leitura. Vantagens

- É um método bastante rápido para verificação. - Apresenta bons resultados.

- Quando fabricados pelo usuário em dimensões específicas para o serviço,

eliminam erros de leitura. Desvantagens

- Quando fabricados pelo usuário demandam tempo para fabricação e muitas vezes possuem somente uma aplicação.

163

164

Observação: 1) As figuras de n.º 1 a 8 estão representadas sem a placa giratória. 2) As figuras de n.º 10 e 11 estão representadas sem a lâmina corrediça. 3) O detalhe ampliado da figura 9 mostra o local da leitura na escala pontiaguda,

aproximadamente 4,8 mm. 4) A utilização da extremidade pontiaguda permite avaliar a profundidade de

mordedura, cavidade e depressões, com boa aproximação, o que não se consegue com a lâmina corrediça, dada a largura e espessura de suas extremidades chanfradas.

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CAPÍTULO 08 – PROCEDIEMNTOS E NORMAS TÉCNICAS

(EXEMPLOS) API – 650 7ª EDIÇÃO TANQUES DE AÇO SOLDADO PARA ESTOCAGEM DE ÓLEO RESUMO ADAPTADO PARA VISUAL/DIMENSIONAL EM SOLDAS FABRICAÇÃO Acabamento nas bordas das chapas Se as bordas das chapas forem cortadas a gás, a superfície resultante deverá estar uniforme, lisa e isenta de carepa ou acúmulo de escória, antes da soldagem. MONTAGEM DETALHES DE SOLDAGEM Cada camada de solda deverá estar isenta de escória e outros depósitos, antes da deposição da camada seguinte. As bordas de todas as soldas deverão concordar suavemente com a superfície da chapa. As profundidades máximas aceitáveis para mordedura são as seguintes: Juntas de topo verticais: 0,4 mm

horizontais: 0,8 mm O reforço em todas as soldas de topo, de cada lado da chapa, não deverá exceder os seguintes valores em milímetros: Espessuras da chapa, “e” Juntas verticais Juntas horizontais

e ≤ 12,7 2,4 3,2 12,7 < e ≤ 25,4 3,2 4,8

e > 25,4 4,8 6,4 Costados dos tanques O desalinhamento nas juntas verticais completadas não deverá exceder o maior entre 10% da espessura da chapa e 1,6 mm. Nas juntas de topo, horizontais, completadas, a chapa superior não deverá projetar-se além da face da chapa inferior, em qualquer ponto, em mais do que 20% da espessura da chapa superior, com um limite máximo de 3,2 mm, exceto que uma projeção de 1,6 mm é aceitável quando as chapas superiores tiverem menos do que 8,0 mm.

166

Tolerâncias Dimensionais (mm)

Item Raiz sem goivagem Raiz goivada (1) Face da raiz + 1,6 Sem limitação (2) Abertura sem cobre junta + 1,6 + 1,6 / - 3,2 Abertura com cobre junta + 6,4 / -1,6 Não aplicável (3) Ângulo do chanfro + 10º / -5º + 10º / -5º PERFIL DA SOLDA Soldas em ângulo: a) Com pernas iguais: convexidade máxima = 0,1 x tamanho real da perna. b) Com pernas desiguais: convexidade máxima = tamanho da perna maior + 1,5 mm. Reforço máximo para as soldas de topo: 3,2 mm. EDIFICAÇÕES NOVAS QUALIDADE DAS SOLDAS Inspeção visual. Todas as soldas deverão ser visualmente inspecionadas. A solda estará aceitável se mostrar:

- Ausência de trincas; - Fusão completa;

- Todas as crateras estejam completamente preenchidas;

- O perfil da solda esteja conforme previsto anteriormente;

- Mordedura:

- Que não ultrapasse o mostrado na figura 8.15.1.5;

- Dobro do mostrado na figura 8.15.1.5 com um comprimento acumulado

de 51 mm em qualquer 305 mm de solda, porém, nenhum caso com mais de 1,6 mm, de um lado; pode ser proporcional em comprimentos menores do que 305 mm;

- Porosidade nas soldas em ângulo: o somatório dos diâmetros menor do que

9,5 mm em qualquer 25,0 mm de comprimento linear, não devendo exceder 19,0 mm em 305 mm;

- Tamanho da solda em ângulo: não menos do que 1,6 mm num comprimento

de 10% do comprimento da solda;

- Juntas de topo transversais às tensões: isentas de poros; se as juntas forem transversais, aplicar o que foi visto em porosidade nas soldas em ângulo.

167

AWS D1.1 – 80 CÓDIGO PARA SOLDAGEM DE AÇO ESTRUTURAL RESUMO ADAPTADO PARA VISUAL/DIMENSIONAL EM SOLDAS MÃO-DE-OBRA Os tamanhos e comprimentos das soldas não deverão ser menores do que os especificados pelos requisitos de projeto e desenhos, e nem substancialmente maiores do que o requerido, sem aprovação. A localização das soldas não deverá ser alterada sem aprovação. PREPARAÇÃO DO METAL DE BASE As superfícies e bordas a serem soldadas deverão estar lisas, uniformes, e isentas de rebarbas, rasgos, trincas e outras descontinuidades que possam afetar adversamente a qualidade ou resistência da solda. As superfícies a serem soldadas e as superfícies adjacentes à solda também deverão estar isentas de carepas solta ou grossa, escória, ferrugem, umidade, graxa, e outros materiais estranhos que evitem uma soldagem apropriada ou produzam fumaça objetável. A carepa que resistir a um rigoroso escovamento com escova rotativa, uma fina camada protetora contra oxidação, ou um composto anti-respingo podem permanecer com algumas exceções. Superfícies cortadas com oxigênio ou chama:

- Entradas ou escavações ocasionais que não excedam 4,8 mm de profundidade deverão ser removidos por usinagem ou esmerilhamento;

- As correções das descontinuidades deverão Ter uma inclinação máxima de

1:10;

- Podem ser reparadas por soldagem: entradas ocasionais com menos de 11,1 mm de profundidade em materiais de até 102 mm de espessura, ou 15,9 mm em materiais com mais de 102 mm.

MONTAGEM Desalinhamento máximo permitido: 10% da chapa mais fina com um máximo de 3,2 mm.

Espessura da Parede Tw (mm)

Reforço da Solda ou Protusão Interna (mm)

Tw ≤ 6,4 1,6 6,4 < Tw ≤ 12,7 3,2

12,7 < Tw ≤ 25,4 4,0 25,4 < Tw 4,8

Estes requisitos são aplicáveis somente às soldas de topo similares àquelas mostradas na figura 327.4.4E e 327.4.5D e E. Esta coluna aplica-se a soldas não executadas de acordo com um padrão listado no apêndice “A”, ou tabela 326.1.

168

ANSI/ASME B31.3 – EDIÇÃO DE 1984 TABELA 327.4.1A 1- A profundidade da penetração incompleta não deverá exceder o menor entre 0,8

mm ou 0,2 Tw. O comprimento total não deverá exceder 38 mm em qualquer 150 mm de comprimento de solda (ver figura 327.4.1).

2- A porosidade não deverá exceder o mostrado no ASME VIII, Div “1”, apêndice 4. 3- A porosidade não deverá exceder o seguinte:

Tw ≤ 6,4 mm : mesmos limites do item 2. Tw ≤ 6,4 mm : 1,5 vezes os limites do item 2.

4- O comprimento desenvolvido de qualquer inclusão de escória ou indicação

alongada, simples, não deverá exceder Tw/3. O comprimento total, desenvolvido e acumulado, não deverá exceder Tw em qualquer 12 Tw de comprimento de solda. A largura da inclusão de escória não deverá exceder o menor entre 2,4 mm e Tw/3.

5- O comprimento desenvolvido de qualquer inclusão de escória ou indicação

alongada simples, não deverá exceder 2 Tw. O comprimento total, desenvolvido e acumulado, não deverá exceder 4 Tw em qualquer 150 mm de comprimento de solda. A largura da inclusão de escória não deverá exceder o menor entre 5,2 mm e Tw/2.

6- Para juntas soldadas somente por um lado, a concavidade não deverá reduzir a

espessura total da junta, incluindo o reforço, em menos do que a espessura do componente mais fino que estiver sendo unido.

7- Reforço externo da solda e protusões internas (quando não for utilizado anel de

cobre junta) deverão estar fundidos e concordando suavemente com as superfícies do componente.

169

170

TABELA 327.4 - 1A LIMITES DE IMPERFEIÇÕES NAS SOLDAS

Imperfeição Quando requerido o ensaio

Soldas de topo circunferenciais

Soldas de topo longitudinais (retas

ou espirais)

Soldas em ângulo, encaixe, selagem e

em acess. de reforço

Ramificações dadas ????????????????????????????????????????????????

Trinca ou falta de fusão

Qualquer Não permitido Não permitido Não permitido Não permitido

Penetração incompleta

RAD 100% Não permitido Não permitido NA Não permitido

EV. RAD (parcial ou aleatória)

Nota 1 Não permitido NA Notas 1 e 8

Porosidade interna RAD 100% Nota 2 Nota 2 NA Notas 2 e 8

RAD (parcial ou aleatória)

Nota 3 Nota 3 NA Notas 3 e 8

Inclusões de escória ou idilações alongadas

RAD 100% Nota 4 Nota 4 NA Notas 4 e 8

RAD (parcial ou aleatória)

Nota 5 Nota 5 NA Notas 2 e 8

Mordedura Qualquer Menor entre 0,8 mm ou Tw/4

Não permitido Menor entre 0,8 mm ou Tw/4

Menor entre 0,8 mm ou Tw/4

Porosidade e incl. E escória superficiais; espes. 1,6 mm

- Não permitido Não permitido Não permitido Não permitido

Convexidade - Nota 6 Nota 6 NA Notas 6 e 8

?????????????? - Nota 7 Nota 7 Nota 7 Notas 7 e 8

NA = Não aplicável

171

UW-31 CORTE, AJUSTAGEM E ALINHAMENTO a) Quando as chapas forem preparadas por corte a oxigênio ou a arco, as bordas a

serem soldadas devem ser uniformes e lisas e devem estar livres de quaisquer acumulações de carepas e de escórias, antes que a soldagem seja iniciada.

b) As chapas a serem soldadas devem ser ajustada, alinhadas e mantidas em

posição, durante as operações de soldagem. c) Podem ser usados barras, grampos, macacos, pontos temporários de solda, ou

outros meios apropriados, para manter o alinhamento das bordas das partes a serem soldadas. Os pontos de solda usados para assegurar o alinhamento devem ser completamente removidos, quando já tiverem cumprido essa finalidade ou, alternativamente, as suas extremidades de início e de término devem ser preparadas adequadamente, por esmerilhamento ou por outro processo apropriado, de forma que possam ser satisfatoriamente incorporados na solda acabada. Os pontos de solda, removidos ou não, devem ser aplicados por meio de procedimentos de soldas em ângulo ou de soldas de topo, qualificados de acordo com a seção IX.

Os pontos de solda, que permanecerem na junta soldada, devem ser aplicados por soldadores qualificados de acordo com a seção IX, devendo ser examinados visualmente; se forem constatados defeitos, estes devem ser removidos. Quando o trabalho de soldagem for efetuado de acordo com as prescrições de U2(b), não é necessário que uma outra organização, encarregada da aplicação desses pontos de solda, seja portadora de um Certificado de Autorização do Código. Os requisitos de UW-26(d) não são aplicáveis a essas soldas.

d) As bordas das juntas de topo devem ser mantidas em posição, durante a

soldagem, de forma que as tolerâncias estipuladas no parágrafo UW-33 não sejam excedidas na junta acabada. Quando as juntas circunferenciais apresentarem desvios de alinhamento superiores às tolerâncias permitidas, o tampo ou o anel do casco (o que estiver ovalizado) deve ser corrigido, para que os desvios fiquem dentro dos limites especificados. Quando forem aplicadas as soldas em ângulo, as chapas sobrepostas devem ser corretamente ajustadas (sem folga), devendo ser mantidas em contato mútuo durante a soldagem.

UW-32 LIMPEZA DAS SUPERFÍCIES A SEREM SOLDADAS As superfícies das partes a serem soldadas devem ser limpas e livres de carepas, ferrugem, óleos, graxas e outros materiais estranhos deletérios, dentro de uma distância da borda da junta.

172

VISUAL / DIMENSIONAL INSPEÇÃO VISUAL/DIMENSIONAL DE SOLDAS 1ª PARTE - INSPEÇÃO VISUAL E DIMENSIONAL DE JUNTAS PREPARADAS PARA SOLDAGEM O aluno deve realizar a inspeção de juntas preparadas para a soldagem dando seu parecer no “Relatório de Inspeção” – Anexo A – em conformidade com os critérios de aceitação previamente estabelecidos. Nesta parte os seguintes itens devem ser observados: a) Grau de rugosidade:

Com base no padrão de rugosidade fornecido, avaliar as juntas preparadas para soldagem, sendo liberadas as juntas que estiverem, em comparação com o padrão, com o grau de rugosidade maior ou igual a 3.

b) Limpeza da junta: As juntas deverão estar isentas de óxidos, óleo, graxa ou outra substância que venha a comprometer as características do metal a ser depositado.

c) Iluminação: A luminosidade mínima deve ser de 160 lux para exame em geral e 540 lux para detenção ou estudo de pequenas descontinuidades.

d) Inspeção dimensional: Dimensionar o ângulo do bisel, abertura de raiz, embicamento, desalinhamento e espessura da peça. A seguir compare os valores encontrados com as medidas de projeto contidas no anexo A, circundando aqueles que estiverem reprovados, considerando a tolerância indicada.

2ª PARTE – INSPEÇÃO VISUAL E DIMENSIONAL DE JUNTAS SOLDADAS O aluno deve realizar a inspeção visual/dimensional de juntas soldadas, dando seu parecer no “Relatório de Inspeção” – Anexo B – em conformidade com o critério de aceitação contido no Anexo C. Nesta parte os seguintes itens devem ser observados: a) Limpeza da junta:

As juntas deverão estar isentas de óxido, óleo, graxa ou outra substância que venha a comprometer as características do metal a ser depositado. NOTA: Para efeito de comentários sobre o estado da superfície desconsidere o verniz protetor, quando aplicável.

b) Iluminação: A luminosidade mínima deve ser de 160 lux para exame em geral e 540 lux para detecção ou estudo de pequenas descontinuidades.

c) Inspeção visual: A marcação das descontinuidades da face, bem como da raiz da solda deverá ser realizada no campo apropriado, havendo a seguinte correspondência:

173

• ponto origem da junta soldada – ponto zero do relatório • Metal de base – lados esquerdo e direito do campo milimetrado • Margem da solda – linha vertical, situada à esquerda e à direita que limita o

campo milimetrado (face da solda) • Margem da raiz – linha vertical, situada à esquerda e à direita que limita o

campo milimetrado (raiz da solda).

As descontinuidades deverão ser registradas em dimensões equivalentes as dimensões encontradas nos corpos de prova e deverão ser avaliadas com base no critério de aceitação contido no Anexo C. As descontinuidades consideradas reprovadas deverão ser circundadas.

d) Inspeção dimensional: Dimensionar as pernas, deformação angular e espessura da alma de juntas de ângulo soldadas, comparando os valores encontrados com os valores contidos no critério de aceitação do Anexo C, circundando aqueles que estiverem reprovados, considerando a tolerância indicada.

174

ANEXO A

RELATÓRIO DE INSPEÇÃO

NOME: N.º REGISTRO

GRAU DE RUGOSIDADE DE SUPERFÍCIES

APROVADO REPROVADO LAUDO JUSTIFICATIVA

MEDIDAS DE PROJETO MEDIDAS DA PEÇA

N.º do CP:

Desalinhamento: Embicamento:

MEDIDAS DE PROJETO MEDIDAS DA PEÇA

N.º do CP:

Desalinhamento: Embicamento:

NO CP: PERNA V: PERNA H: ESPESSURA DA ALMA (e): DEFORMAÇÃO ANGULAR:

175

ANEXO B

RELATÓRIO DE INSPEÇÃO VISUAL/DIMENSIONAL

NOME: N.º REGISTRO:

CORPO DE PROVA N.º:

N.º DESCONTINUIDADE

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Falta de fusão

Poro superficial

Trinca

Escória superficial

Sobreposição

Mordedura

Deposição insuficiente

Abertura de arco

Respingo

Reforço excessivo

Desalinhamento

Mordedura na raiz

Concavidade

Falta de penetração

OBSERVAÇÃO: Faça um círculo em volta do número, se a descontinuidade for Considerada reprovada.

176

ANEXO C

CRITÉRIOS DE ACEITAÇÃO PARA INSPEÇÃO VISUAL DE JUNTAS SOLDADAS Devem ser considerados como defeitos: • Falta de fusão; • Falta de penetração com profundidade superior a 0,8 mm ou 0,2.e (espessura), o

que for menor, ou comprimento total maior que 38 mm em qualquer 190 mm de solda;

• Deposição insuficiente; • Mordedura e mordedura na raiz com profundidade acima de 0,8 mm ou 0,4.e

(espessura), a que for menor; • Abertura de arco; • Embicamento ≥ 5º; • Concavidade com profundidade maior que 1,6 mm ou 0,2.e (espessura), a que for

menor; • Desalinhamento superior a 2 mm; • Trinca; • Poro superficial; • Porosidade agrupada; • Sobreposição; • Respingos; • Perfuração; • Reforço excessivo conforme discriminado na tabela 1. TABELA 1 – ALTURA DE REFORÇO RECOMENDADA PARA JUNTAS DE TOPO

Espessura do metal de base (mm) Reforço da face e raiz (mm)

e ≤ 6,4 1,6

6,4 < e ≤ 12,7 2,4

12,7 < e ≤ 25,4 4,0

e > 25,4 4,8

177

Para soldas em ângulo: • A diferença entre as pernas não deve exceder a 3,2 mm e deve obedecer aos

valores da tabela 2; • A garganta real deve ser, no mínimo, 70% do valor da menor perna; • A deformação angular deve ser menor ou igual a 5º. TABELA 2 – PERNA RECOMENDADA PARA SOLDAS EM ÂNGULO

Espessura da alma (mm) Perna máxima (mm)

e ≤ 10 9,5

10 < e ≤ 12 12,5

12 < e ≤ 16 16

e > 16 22